扫描探针显微术在巯醇自组装单分子膜纳米刻蚀中的应用 被引量：5

1

作者 赵健伟 阚蓉蓉 +1 位作者 章岩 陈洪渊 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2006年第1期124-130,共7页

介绍了近十年来扫描探针显微术(SPM)在巯醇自组装单分子膜纳米刻蚀中的应用.依据扫描探针的工作原理,依次讨论了扫描隧道显微镜、原子力显微镜和导电原子力显微镜的工作特点和适用范围.同时也讨论了自组装单分子膜纳米刻蚀术在生物分子... 介绍了近十年来扫描探针显微术(SPM)在巯醇自组装单分子膜纳米刻蚀中的应用.依据扫描探针的工作原理,依次讨论了扫描隧道显微镜、原子力显微镜和导电原子力显微镜的工作特点和适用范围.同时也讨论了自组装单分子膜纳米刻蚀术在生物分子传感器、超高密度信息存储等领域的应用前景. 展开更多

关键词 扫描探针显微术 自组装膜 扫描隧道显微镜 原子力显微镜 纳米刻蚀

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适用于原子力显微镜先进扫描模式的学习控制系统 被引量：9

2

作者 方勇纯 张玉东 贾宁 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期557-562,共6页

原子力显微镜(AFM)是进行纳米测量和操作的一种重要工具.针对原子力显微镜系统,论文提出了一种基于学习控制的先进扫描模式.具体而言,首先构造了一种适用于AFM的学习控制系统,它由对于扫描管动态特性的最优逆补偿环节和对于样品表面特... 原子力显微镜(AFM)是进行纳米测量和操作的一种重要工具.针对原子力显微镜系统,论文提出了一种基于学习控制的先进扫描模式.具体而言,首先构造了一种适用于AFM的学习控制系统,它由对于扫描管动态特性的最优逆补偿环节和对于样品表面特性的学习算法两部分组成.然后,针对测量过程中扫描线之间的偏移,通过将常见的比例-积分控制算法与这种学习控制相结合,实现了一种基于学习算法的先进扫描模式.论文将这种模式应用于周期性样品来测试其性能,仿真和实验结果表明它可以显著提高测量的速度和精度,同时将样品与探针针尖的距离控制在一个合理的范围之内,以避免损坏样品或探针.这种先进扫描模式可以应用于对快速生物过程的实时监测,同时也可以用来完成重复刻写等纳米操作. 展开更多

关键词 原子力显微镜 快速扫描模式 最优逆控制 学习控制

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扫描探针显微术及其在电化学中的应用 被引量：3

3

作者 颜佳伟 詹东平 毛秉伟 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期756-766,共11页

新型及复杂电化学界面的研究需求对应用和发展各种高空间分辨的原位表征方法提出了更高要求.电化学扫描探针显微术能在控制电极电位的条件下获得电解质溶液中电极表面高空间分辨率的结构信息,已发展为电化学界面研究的重要工具.厦门大... 新型及复杂电化学界面的研究需求对应用和发展各种高空间分辨的原位表征方法提出了更高要求.电化学扫描探针显微术能在控制电极电位的条件下获得电解质溶液中电极表面高空间分辨率的结构信息,已发展为电化学界面研究的重要工具.厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室扫描探针技术研究团队多年来以探针技术为基础,在发展该技术的基础上,不断拓展研究方向,目前已将扫描探针技术发展成为兼具电化学界面表征和加工的重要技术.本文梳理了30多年来该团队在电化学扫描隧道显微镜研制及发展联用方法、金属电沉积初始阶段研究、单晶电极/离子液体界面双电层、仿生生物膜、离子液体中的欠电位沉积及反应动力学研究、针尖诱导表面纳米构筑及量子电导研究、锂电池界面研究等方面所开展的工作. 展开更多

关键词 电化学 扫描探针显微术 扫描隧道显微术 原子力显微术 扫描电化学显微术

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基于隧道电流检测方式的原子力显微镜纳米检测系统设计 被引量：3

4

作者 刘安平 郭红华 +2 位作者 朱坤 覃国平 王斌波 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期116-121,共6页

原子力显微镜(AFM)是当前进行材料表面微观形貌观察及分析的强有力工具之一。本文主要介绍一种隧道显微镜(STM)检测方式的原子力显微镜纳米检测系统(AFM.IPC-208B),该AFM系统设计是在STM.IPC-205B系统设计的基础上,采用隧道电流工作方式... 原子力显微镜(AFM)是当前进行材料表面微观形貌观察及分析的强有力工具之一。本文主要介绍一种隧道显微镜(STM)检测方式的原子力显微镜纳米检测系统(AFM.IPC-208B),该AFM系统设计是在STM.IPC-205B系统设计的基础上,采用隧道电流工作方式,将STM与AFM功能组合兼容。文章详细阐述了AFM.IPC-208B系统的设计原理、镜体、扫描控制以及数据采集。新设计的AFM.IPC-208B系统仍具有0.1nm的分辨率,检测范围为0～2mm×2mm,系统操作简易,工作效率高,与原STM.IPC-205B系统兼容,工作性能稳定可靠。 展开更多

关键词 扫描隧道显微镜 原子力显微镜 系统设计

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新型光纤探针的研制与应用 被引量：1

5

作者 祝生祥 温芳 +1 位作者 李锐 徐律明 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期516-521,共6页

采用熔拉与腐蚀相结合的方法 ,制作出了能用于近场探测的新型光纤探针 .该制作方法不需要复杂的仪器设备 ,具有费用低廉、重复性好等优点 .镀金膜的直锥型光纤探针首次用于扫描隧道显微镜 ,由于针尖的曲率半径比铂铱针更小 ,因此可获得... 采用熔拉与腐蚀相结合的方法 ,制作出了能用于近场探测的新型光纤探针 .该制作方法不需要复杂的仪器设备 ,具有费用低廉、重复性好等优点 .镀金膜的直锥型光纤探针首次用于扫描隧道显微镜 ,由于针尖的曲率半径比铂铱针更小 ,因此可获得更精细的信息 ,并可提高图像的分辨率 .弯曲型光纤探针固定于特别设计的支架后 ,可作为悬臂探针用于原子力显微镜和近场光学显微镜 . 展开更多

关键词 光纤探针 扫描隧道显微镜 扫描近场光学显微镜 原子力显微镜 弹性常数

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SPM用于超精加工领域的重要性及特殊性 被引量：1

6

作者 赵清亮 李旦 董申 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 1999年第8期8-10,19,共4页

讨论了扫描探针显微镜（ Ｓ Ｐ Ｍ） 作为一种显微工具的优势和不足。介绍了把 Ｓ Ｐ Ｍ 应用于超精密加工检测领域所要注意的问题，指出纳米级加工机理的研究将依赖于 Ｓ Ｐ Ｍ 的复合化及多功能化，只有实现了加工与检测的一体化才能... 讨论了扫描探针显微镜（ Ｓ Ｐ Ｍ） 作为一种显微工具的优势和不足。介绍了把 Ｓ Ｐ Ｍ 应用于超精密加工检测领域所要注意的问题，指出纳米级加工机理的研究将依赖于 Ｓ Ｐ Ｍ 的复合化及多功能化，只有实现了加工与检测的一体化才能正确评价加工方法及工艺参数的优化选择。 展开更多

关键词 扫描隧道显微镜 超精加工 检测

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巴基葱及其电学特性研究

7

作者 侯士敏 陶成钢 +7 位作者 刘虹雯 李建昌 赵兴钰 刘惟敏 张灶利 彭练矛 施祖进 顾镇南 《真空科学与技术》 CSCD 北大核心 2000年第1期47-50,共4页

利用直流弧光放电法制备了巴基葱 ,高分辨透射电子显微镜分析表明这种巴基葱为空心椭球形 ,由 11层富勒烯组成。利用超高真空原子力显微镜和扫描隧道显微镜研究了巴基葱在高定向石墨基底上的行为和电学特性。巴基葱的扫描隧道谱结果表明 。

关键词 巴基葱 扫描隧道谱 富勒烯 C60 电学特性

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使用自激振荡法提高原子力光子扫描隧道组合显微镜的扫描速度 被引量：1

8

作者 王昭 吴世法 刘琨 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期906-912,共7页

介绍了采用频率偏移控制样品/探针间距的原子力光子扫描隧道组合显微镜(AF/PSTM)。制备了尖端直径<100nm,锥角为60～90°的锐利大锥角探针用于轻敲自激振荡模式的AF/PSTM,该探针固定在压电陶瓷片上置于一个正反馈回路中激励探针... 介绍了采用频率偏移控制样品/探针间距的原子力光子扫描隧道组合显微镜(AF/PSTM)。制备了尖端直径<100nm,锥角为60～90°的锐利大锥角探针用于轻敲自激振荡模式的AF/PSTM,该探针固定在压电陶瓷片上置于一个正反馈回路中激励探针振荡。使用锁相器解调自激振荡探针的频率,调整Z方向压电陶瓷的运动使得锁相器检测到的值维持恒定来跟踪样品的起伏。对外加激励模式和自激振荡模式进行了对比。理论分析表明,自激振荡方法减小了探针响应时间;测试试验显示,采用自激振荡模式AF/PSTM的带宽为50Hz,比外加振荡模式快一个数量级。采用改进后的仪器对光栅样品以1Hz的速度进行了扫描,扫描结果显示,采用自激振荡的方式得到的形貌和光学图像比外加激励模式更清晰,不仅响应时间更快,通过提高Q值还可以提高分辨率而不会增加系统进入稳态的时间。 展开更多

关键词 原子力/光子扫描隧道组合显微镜 自激振荡模式 响应时间

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激光检测原子力显微镜的改进——振荡工作模式

9

作者 徐海 韩宝善 +2 位作者 戴长春 黄桂珍 王培森 《真空科学与技术》 CSCD 北大核心 1999年第1期1-5,共5页

针对一些特殊材料表面形貌的检测需要 ,在原有国产商用激光检测原子力显微镜的基础上 ,设计研制了适用性更广、功能更强的原子显微镜。在不提高驱动电压的前提下 ,采用改进的扫描管 ,将扫描范围从 15μm× 15μm提高到了 50 μm... 针对一些特殊材料表面形貌的检测需要 ,在原有国产商用激光检测原子力显微镜的基础上 ,设计研制了适用性更广、功能更强的原子显微镜。在不提高驱动电压的前提下 ,采用改进的扫描管 ,将扫描范围从 15μm× 15μm提高到了 50 μm× 50 μm ;改进了原有的微探针扫描模式 ,在探针上施加一驱动的简谐振荡信号 ,使探针发生振荡。由于存在着表面的力梯度 ,当样品与探针距离发生振荡变化时 ,针尖振荡的振幅、频率和位相都会随之改变。用电子信号反馈电路探测此变化 。 展开更多

关键词 扫描隧道显微镜 原子力显微镜 振荡模式 激光

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Ir(111)表面石墨烯中缺陷的原子结构确认

10

作者 李世超 刘梦溪 裘晓辉 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期49-55,共7页

识别和解析石墨烯中缺陷的精确原子结构是研究不同类型缺陷的物化特性,实现石墨烯物性调控的前提,可以为在原子尺度研究石墨烯缺陷的构效关系提供重要的实验依据.本文结合扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)确认了在Ir(111)表面生... 识别和解析石墨烯中缺陷的精确原子结构是研究不同类型缺陷的物化特性,实现石墨烯物性调控的前提,可以为在原子尺度研究石墨烯缺陷的构效关系提供重要的实验依据.本文结合扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)确认了在Ir(111)表面生长的石墨烯中自发形成的缺陷,以及通过离子轰击方法在石墨烯中引入的多种缺陷结构,包括单空位缺陷、非六元环拓扑结构以及石墨烯层下的基底缺陷. 展开更多

关键词 扫描隧道显微镜 qPlus原子力显微镜 石墨烯 缺陷 空位 铱(111)表面

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太赫兹近场显微技术研究进展 被引量：3

11

作者 代明聪 才家华 +2 位作者 熊虹婷 陈赛 吴晓君 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期193-216,共24页

太赫兹是电磁频谱上还未被完全开发利用的频段,但太赫兹谱学成像技术在材料科学和器件测试等方面已展现出重要应用价值。然而受远场衍射极限限制,该频段难以聚焦于纳米、原子尺度的新材料和微纳器件中,极大阻碍了太赫兹科学的发展与技... 太赫兹是电磁频谱上还未被完全开发利用的频段,但太赫兹谱学成像技术在材料科学和器件测试等方面已展现出重要应用价值。然而受远场衍射极限限制,该频段难以聚焦于纳米、原子尺度的新材料和微纳器件中,极大阻碍了太赫兹科学的发展与技术应用。为提高成像分辨率,使其成为材料科学等交叉领域强大的研究工具,近年诞生了太赫兹耦合的近场显微技术,实现了纳米到埃米量级的空间分辨。本文综述了太赫兹耦合的近场显微技术,包括扫描近场显微镜和扫描隧道显微镜各自的发展历程和应用实例,并探讨了太赫兹近场显微技术的未来机遇和挑战。 展开更多

关键词 近场显微技术 太赫兹 原子力显微镜 扫描隧道显微镜

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基于原子力显微镜动力学模型的新型接触式扫描成像策略（英文）

12

作者 刘存桓 方勇纯 +2 位作者 樊志 王超 武毅男 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1920-1928,共9页

面向高速高精度原子力显微镜(AFM)的扫描成像策略是当今微纳米控制领域的热点问题.本文设计了一种新型的原子力显微镜接触式扫描算法,该算法充分挖掘了AFM压电陶瓷运动平台和微悬臂的动力学特性,通过对微悬臂偏转角进行跟踪控制以达到AF... 面向高速高精度原子力显微镜(AFM)的扫描成像策略是当今微纳米控制领域的热点问题.本文设计了一种新型的原子力显微镜接触式扫描算法,该算法充分挖掘了AFM压电陶瓷运动平台和微悬臂的动力学特性,通过对微悬臂偏转角进行跟踪控制以达到AFM高速高精度成像的目的.在动力学建模方面,本文提出了一种新颖的基于AFM压电陶瓷运动平台动态方程及微悬臂动态特性的复合动力学模型,该模型所构建的动力学系统可以通过压电陶瓷的输入电压对微悬臂偏转角进行精确控制.在此基础上,本文设计了一种新型的图像融合算法,利用AFM正反向扫描得到的两幅图像进行融合匹配,能够较好地消除AFM控制周期暂态特性所带来的图像畸变,提高AFM扫描成像准确度.本文所提出扫描成像策略的有效性在AFM实验平台上进行了验证,实验结果表明此成像策略能够在较高扫描频率下得到较为理想的成像效果.最后通过对比实验将这种方法与传统接触式扫描算法的成像效果进行了比较,结果表明对比传统方法本文所提出的AFM成像策略可以更好地保证成像速度和精确度. 展开更多

关键词 原子力显微镜 接触式扫描 动力学建模 压电陶瓷 非线性控制

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