光子扫描隧道显微镜四介质三界面模型

修改了光子扫描隧道显微镜（ＰＳＴＭ）的三介质二界面模型，提出了比较符合ＰＳＴＭ探测实际的四介质三界面理论模型。给出了在这一新的理论模型下光子扫描隧道显微镜探测场的理论计算公式。对光子扫描隧道显微镜的实际探测具有理论指导意义     

光子扫描隧道显微镜的关键问题及实验研究

光子扫描隧道显微镜（ＰＳＴＭ）是一种高分辨率的扫描探针式显微镜。本在简略地介绍了ＰＳＴＭ的工作原理及实用系统的基础上，着重讨论了光纤探针的制备和扫描偏移、耦合误差的定理计算这两具关键技术问题，提出了一种分析扫描偏移及耦合误差的理论计算方法，并由此推导出计算公式，应用自行研制的ＰＳＴＭ系统、成功地对光栅、鱼鳞片等样品显微成象并作了分析，图象的质量和分辨率达到了较好的水平。     

扫描探针显微镜

综述在扫描隧道显微镜基础上发展起来的各种扫描探针显微镜的工作原理，性能特点及应用范围。     

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。     

扫描隧道显微镜针尖的电化学腐蚀制备方法

本文利用电化学腐蚀方法设计并搭建了一种扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）针尖制备的直流腐蚀电路。电路中使用了９０１３三极管和ＬＭ３１１快速比较器，使电解池切断时间低于５００ｎｓ。成功地制备了质量较高的钨针类。     

高分辨扫描隧道显微镜研制及在生命科学中的应用进展

高分辨扫描隧道显微镜研制及在生命科学中的应用进展１９９１年Ｆｅｒｅｌ等利用光子隧道效应研制成功首台光子扫描隧道显微镜（ＰＳＴＭ），１９９３年我校物理系与中科院北京电镜室共同研制成功我国第一台ＰＳＴＭ，分辨率达１０ｎｍ，并通过专家鉴定。ＰＳＴＭ由于本身...     

扫描隧道显微镜的理论研究与应用

根据量子力学中的隧道效应,扫描隧道显微镜已研制成功,在此基础上发展形成了一系列扫描探针显微镜,在各个科学研究领域得到了广泛的应用.本文通过对AJ—I型扫描隧道显微镜的理论与应用研究的阐述,探讨了它在纳米科技的发展中的重要作用.     

应用扫描隧道显微镜精确测量光栅常数

介绍了一种应用扫描隧道显微镜直接精确测量光栅常数的方法。文中首先阐述了扫描隧道显微镜的测量原理，在此基础上对应显微镜测得的光栅图像进行处理、计算，得到光栅光数。     

微观形貌扫描隧道显微镜检测的性能分析

对自行研制的双功能扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）的性能特点进行了研究，探讨了影响其纵、横向分辨率的有关因素；对其用于超精微观表面形貌的检测精度进行了分析，提出了其灵敏度、分辨率及视场连续可调的原理；并通过实验检测了原子级分辨率和纳米级分辨率的微观表面形貌，探讨了用ＳＴＭ在不辨率条件下对于微观形貌进行检测的可行性。     

扫描隧道显微镜电压脉冲法加工产生纳米结构的研究

采用扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）电压脉冲法，在大气环境中进行了纳米级超微加工的实验研究，分别用钨探针和镀金钨探针，以高定向热解石墨（ＨＯＰＧ）和金薄膜为样品，通过在ＳＴＭ探针和样品之间施加一定的电压脉冲，制造出了尺度在纳米量级的结构，对形成的结构特征进行了分析，并总结了部分实验规律。     

对一种新型全有机复合薄膜的超高密度信息存储研究

用真空热壁法生长了一种新型全有机复合薄膜TTF/m-NBP(tetrathiofulvalene/m-nitrobenzylidene propanedinitrile)。用透射电子显微镜和傅立叶变换红外光谱对薄膜的表征结果证明,该制备方法能够生长出较大面积的化学结构完善的单晶薄膜。用原子力显微镜(AFM)和扫描隧道显微镜(STM)都观察到了TTF/m-NBP薄膜表面的原子级分辨像。通过STM针尖施加脉冲电压在TTF/m-NBP薄膜上实现了纳米级的信息存储,最小记录点直径约为1.2nm。扫描隧道谱分析表明TTF/m-NBP薄膜具有很好的电开关“记忆”特性。初步研究认为其电开关机制可能主要是脉冲电压诱发的TTF电子给体与m-NBP电子受体分子间的电荷转移的变化所致。     

近场光学与近场光学显微镜

近场光学是研究距离物体表面一个波长以内的光学现象的新型交叉学科。基于非辐射场的探测与成像原理,近场光学显微镜突破常规光学显微镜所受到的衍射极限,在超高光学分辨率下进行纳米尺度光学成像与纳米尺度光谱研究。本文将讨论近场光学的基本原理,非辐射场的探测与高分辨率的关系;光学限阈及隐失场在近场光学中的重要性;以及近场信息的获取方法。对近场光学显微镜的主要类型及相应的仪器发展,分辨率,衬度原理做一综述。同时简要介绍近场光学显微镜在超高分辨率光学成像,近场局域光谱,高密度数据存储,在生命科学,单分子光谱,量子器件发光机制等领域中的应用。     

原子力显微镜观测DNA分子的表面沉积与扩展

原子力显微镜具有原子级分辨率,能够对生物样品进行观察.用原子力显微镜观察了DNA分子在Si、云母片及修饰过的云母片表面的沉积与扩展,对3种情况作了比较,用超声振荡方法可以有效地切断DNA分子链.     

Nanoscale imaging with an integrated system combining stimulated emission depletion microscope and atomic force microscope

We have built an integrated imaging system by combining stimulated emission depletion (STED) microscope and atomic force microscope (AFM). The STED microscope was constructed based on the supercontinuum fiber laser and a super lateral resolution of 42 nm was achieved. With this integrated imaging system, morphological features, mechanical parameters and fluorescence super resolution imaging were obtained simultaneously for both nanobeads and fixed cell samples. This new integrated imaging system is expected to obtain comprehensive information at the nanoscale for studies in nanobiology and nanomedicine.     

利用AFM在不同加工参数下实现纳米加工

利用扫描探针显微镜(SPM)进行电场诱导氧化加工的方法可应用于半导体微型器件和纳米电子器件的加工制作，文中研究了原子力显微镜(AFM)电场诱导氧化理论以及一些加工参数(偏置电压和加工速度)对加工结构尺寸的影响，并提出了阈值电压的概念，通过实验得出了偏压越大，加工线尺寸越大的结论，并指出随着加工速度的增大，加工线宽和线高都减小，且加工线高度和加工速度近似呈负对数关系，实验是在H钝化的Si表面上进行的。     

Experimental Study on the Surface Modification of Ultra Thin DLC Films

Surface modification of Diamond-like carbon （DLC） films was carried out in order to estimate the reliability of the ultra thin DLC films. The wear resistance, conductivity and mechatronic reliability of the films were studied by contact atomic force microscope （AFM）, electric force microscope （EFM） and conductive AFM. The failure mechanism of pits formed and the reason for conductivity changed of DLC films were examined.     

Progress in materials and technologies for ultrahigh density data storage

With the development of information superhighway, nanometer-scale data storage has been proposed and attracted great interest in recent years. This article reviews the research achievements in this field, and especially focuses on the materials for data recording by using an atomic force microscope (AFM) and scanning tunneling microscope (STM).     

二氧化钛制备、表面特性及光催化的研究

以纳米二氧化钛薄膜为研究对象,用两种不同的方案制备出不同的样品,用原子力显微镜分别对样品表面微观形貌的直观的三维结构信息,及样品表面在纳米尺度上表现出来的物理、化学性质,以及光催化甲基蓝等方面进行测试比较。结果表明:AFM非常适合用于研究纳米尺度上样品表面形貌的结构,水体系制备TiO_2薄膜光催化活性比用醇体系所得薄膜强。     

扫描探针显微镜对光盘表面的探测及分析

以STM和AFM为基础的SPM是国际上近年发展起来的表面分析仪器,它可以对样品表面的物理特性在原子级分辨率的水平上进行探测。文章通过HL-Ⅱ型扫描探针显微镜的AFM功能对光盘表面形貌进行了扫描和分析,从而获得了更深层次的信息。     

扫描隧道显微镜单原子操纵技术及其物理机理

扫描隧道显微镜不仅使得人们的视野可以直接观察到物质表面上的原子及其结构,并进而分析物质表面的物理性质,它还使得人们可以在纳米尺度上对材料表面进行各种加工处理,甚至可以操作单个原子,这一特定的应用将会使人类从目前微米尺度的加工技术迅速跨入纳米尺度和原子尺度。这将是推动人类科学和技术发展的一个无法估量和替代的动力。文中介绍近年来这一前沿研究领域所取得的部分进展,并讨论原子操纵的物理机理和应用前景。