扫描探针显微术的应用（综述）

扫描探针显微镜（SPM）是扫描隧道显微镜（STM）,原子力显微镜（AFM）,近场光学显微镜（SNOM）等近几年发展起来的新型显微镜的总称,SPM的发展使得在纳米尺度上研究物质的特性和相互作用成为可能,它为生物,医学等传统学科提供了一个崭新的研究工具。     

原子力显微镜及其在各个研究领域的应用

在当今的科学技术中 ,如何观察、测量、分析尺寸小于可见光波长的物体 ,是一个重要的研究方向。在众多的科学领域里 ,人们希望实时地看到具体的真实变化过程 ,而不仅仅是根据前后的现象和关系来推理 ,这就需要高分辨率的显微镜。适应这种需要 ,许多用于表面结构分析的现代仪器问世 ,如透射电子显微镜（ＴＥＭ）、扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、场离子显微镜（ＦＩＭ）、俄歇电子能谱仪（ＡＥＳ）、光电子能谱（ＥＳＣＡ）等 ,但是大多数技术都无法真正地直接观测物体的微观世界。在这之后 ,原子力显微镜出现了。一、原子力显微镜的结构和工作原…     

原子力显微镜和扫描隧道显微镜兼容系统的研制

扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）和原子力显微镜（ＡＦＭ）由于具有原子量级的分辨率,所以在表面物理,化学,生物学领域得到了越来越广泛的应用。但是,扫描隧道显微镜只能观察导电样品,这就限制了它的应用范围。     

STM和AFM的原理及出现异常情况的处理方法

简单介绍了扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）的工作原理，并详细阐述了实验过程中有时会遇到的异常情况及其处理方法，以便获得最佳的样品图像。     

蘸水笔刻蚀技术（DPN） 的机理与进展

蘸水笔刻蚀（dip-pen nanolithography ,DPN）技术是近年来发展起来的基于原子力显微镜（AFM）的一种 扫描探针加工技术,有着广泛的应用前景。蘸水笔技术的刻蚀过程包括AFM 针尖对墨水分子的吸附、针尖与 基底间弯月液桥的形成、墨水分子在液桥中的传输、墨水分子在基底的扩散等四个阶段,并受温度、湿度、针 尖、扫描速度等多种因素的影响。文章具体分析了蘸水笔技术在不同阶段的作用机理,综合介绍了蘸水笔刻 蚀技术在近年来的进展,包括电化学DPN 技术、DPN 的多种加工模式、DPN 的复合加工及多探针的DPN 加工 等;分析了DPN的加工特点及其应用。     

近场光显微镜的研究

近场光显微镜（ＮＦＯＭ）是一种高分辩率的扫描探针显微镜。通过对ＮＦＯＭ的发展、原理进行了论述，并提出了一个实用的ＮＦＯＭ系统，完成了从扫描检测到计算机采集处理以及图象处理分析的全部工作。应用该系统，成功地对光栅、玻璃等样品采集成象，并进行了一些分析。结果表明该系统分辨率达到１００ｎｍ以上，ＮＰＯＭ对非导体材料特别是生物材料有着广阔的应用前景。     

电化学扫描微探针技术在固—液界面表征和修饰中的应用

固－液界面（主要指电化学界面）是进行物理化学过程的重要场所,而界面的微观结构起着十分关键的作用。电化学扫描探针显微镜（ＥＣＳＰＭ）已成为研究固－液界面结构的有力的工具。主要包括电化学扫描隧道显微镜（ＥＣＳＴＭ）、电化学原子力显微镜（ＥＣＡＦＭ）和扫描电化学显微镜（ＳＥＣＭ）。结合实验室近年来的研究工作和最新结果。从方法论的角度讨论ＥＣＳＰＭ特点、固－液体系在ＥＣＳＰＭ表面研究和表面修饰加工中所具有     

超高分辨率激光扫描共聚焦显微镜的成像技术与应用

超高分辨率激光扫描共聚焦显微镜在生命科学研究领域中的应用日益广泛。该文以Zeiss LSM 880 Airyscan with STEDYCON超分辨率激光共聚焦显微镜为例,介绍了Airyscan技术和基于受激发射现象的超分辨技术（STED）的原理、应用和参数设置,以期能够为科研工作者究竟采用哪种模式进行图像采集提供参考,以获得最佳的成像效果。     

界面缩聚法制备聚芳酯复合纳滤膜：Ⅲ.NF—1复合纳 …

通过ＩＲ,Ｘ－射线衍射分别研究了复合纳滤膜致密层的化学结构及其与性能的关系。采用扫描电镜（ＳＥＭ）和原子力显微镜（ＡＦＭ）分别对膜的断面、表面形态作了研究。     

原子力显微镜形貌像成像质量的研究

基于针尖和样品之问的各种相互作用力，原子力显微镜可用于样品表面形貌、摩擦力等各种物理特性的研究。仪器参数的设定和干扰的排除是提高样品表面形貌像成像质量的关键。通过实验发现由原子力显微镜扫描得到的材料表面形貌像中常出现拖曳、条纹，影响了形貌像的成像质量。针对特定工艺条件下的纳米电子功能薄膜样品，着重研究了振幅参数（Amplitude reference）、积分增益（Integral gain）、比例增益（Proportiong ain）、衰减增益（Attenuation gain）和速度增益（Speed gain）对形貌像成像质量的影响。根据这些规律找出消除或减轻样品表面形貌像中出现拖曳、条纹的方法。     

扫描隧道显微镜畸变图象的校正

从扫描隧道显微镜（STM）的工作原理出发，分析了STM图象畸变产生的原因，建立了一种相应的物理数学模型，利用计算机通过数值解，校正了STM畸变图象，并得到了满意的效果。     

合成α-FeOOH形态及表面特征的研究

本文首先介绍了对Brauer方法进行修改后,用膜渗析法除去杂质,人工制备a-FeOOH(针铁矿)的过程.然后重点介绍了对合成产物的形态及表面特征的研究.研究方法主要为扫描电子显微镜法和样品在77K下对N_2物理吸附的实验.本文从扫描电子显微镜照片中得到了α-FeOOH晶体的形状和平均大小,并由此算出了单个粒子的体积和样品的比表面S_(SEM).此外,还从气固吸附实验得到了合成针铁矿的吸附等温线和脱附等温线,并据此对孔隙度进行了推断;用BET法得到了样品的比表面S_(BET).表面形态特征的研究证明,用修改后方法制备的样品不仅分散程度高,比表面大,且外形规则,均匀性好.     

射频磁控溅射方法制备氧化钒薄膜的研究

利用射频磁控溅射的方法．在不同的衬底温度和溅射功率下制备了氧化钒薄膜样品，并在纯氩气环境下作了退火处理，用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和激光扫描共聚焦显微镜扫描图像，对样品进行研究．XRD分析显示退火前样品为非晶态，退火后为结晶态．并用激光共聚焦显微镜对图像做了验证．对比退火后样品的XRD图谱显示在其它条件相同时．可以通过增大溅射功率或降低衬底温度．来提高退火后薄膜样品的结晶程度，并增强V2O5(001)晶面的取向性；通过对比退火前样品的XPS谱可知在其它条件相同时，通过升高衬底温度或减小溅射功率．可以提高薄膜样品中高价钒的含量．     

敲击模式扫描近场光学显微镜

为了实现敲击模式的扫描近场光学显微镜 ,采用以石英音叉为灵敏探测器件 ,将光纤探针垂直音叉侧臂粘接 ,使探针在垂直样品的方向上振动 ,以“敲击”方式探测样品表面的信息 ,实现近场范围的高度控制。仪器结构紧凑 ,操作方便 ,灵敏度高 ,可用于液体环境下的样品探测 ,在对样品形貌进行探测的同时可实现对光信号的调制。将这种探测模式应用于实验 ,获得 2 40 0线 /mm光栅、光盘母盘和生物细胞的形貌图像。实验证明 :这种探测方式分辨率优于 2 0 0 nm,适用于不同硬度的样品 ,可以作为材料学、生物学等领域的有力工具。     

光学显微三维成像特性的实验研究

讨论了激光共焦扫描显微镜的三维超分辨率成像特性,通过实验论证了在理论分析上所具有的三维超分辨率成像特性.理论分析和实验结果表明这种新的显微系统可以成高分辨率的二维层析图像并重构成三维图像.     

磁透镜的工作原理及其在电镜中的应用

本文简要介绍了电子在磁场中的运动、磁聚焦和磁透镜原理及其应用,介绍了用磁透镜作为主要构件的电子显微镜的基本原理及应用。     

QCM8模具钢组织结构及渗氮后疲劳性能研究

用洛氏硬度计、显微维氏硬度计、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析了QCM8钢的组织结构和失效断口等,测试了其渗氮后疲劳性能.结果表明:QCM8钢基体为位错马氏体,碳化物较多,有条状也有细粒状,分布均匀;渗氮后旋转弯曲疲劳寿命提高了约7倍;疲劳断口分析表明疲劳源区组织细密,瞬断区韧性较好.用渗氮QCM8钢加工的精密冲压模具较少出现裂纹和崩裂,使用寿命大大提高.     

两种共混BDPs 作为生物膜载体和碳源的脱氮研究比较

采用 PHBV/PLA 和PHBV/木纤维素两种可生物降解聚合物作为反硝化碳源和生物膜载体进行序批试验和填充床连续反硝化试验。序批试验结果表明, PHBV/木纤维素固相碳源启动速度快于PHBV/PLA, 但两者24 小时脱氮效果并无明显差异; 反硝化速率分别为0.10 mg N/(L·h·g)和0.12 mg N/(L·h·g)。填充床连续反硝化试验结果表明, 两种碳源NO3 ?-N 去除负荷分别为13.95 mg/(L·h)和14.02 mg/(L·h), 去除率均高于90%, PHBV/PLA 比PHBV/木纤维素具有更好的碳源控释能力。扫描电镜结果表明, 内部结构特征的差异是共混固相碳源脱氮性能和碳源控释性能产生差异的关键因素。