扫描探针显微技术应用于工业技术领域的几个相关问题

 前言80年代开始陆续发明的各类扫描探针显微镜(ScanningProbeMicroscope,简称SPM)首先是一种表面分析仪器。随着研究的探入, SPM自身功能和其应用领域在不断增强和扩大, 在纳米材料学、纳米电子学、纳米生物学、纳米化学、纳米机械工程等方面都得到广泛应用。目前已有20多种扫描探针仪器可以得到原子或接近原子分辨率的各类物理特征图像。SPM主要用于自然科学的研究, 但近年已有相当数量的SPM用于工业技术领域, 成为解决工业技术问题的新工具。     

nm级制造用三维微定位的扫描探针显微镜

介绍一种用于ｎｍ级制造具有ｘｙｚ三维微定位能力的扫描探针显微镜（ＳＰＭ）．采用电磁足周期性地夹紧与松开，结合压电陶管的轴向伸缩变形的微位移爬行器构成三维微定位机构．扫描范围可达２０μｍ×２０μｍ，且探针可在样品表面ｘ和ｙ方向上１０ｍｍ×１０ｍｍ范围内实行ｎｍ级的定位．探针在ｚ方向接近样品表面也可自动进行．给出了微定位器的运动分辨率、速度与工作频率，以及在扫描道显微（ＳＴＭ）方法下测得的高定向石墨表面原子图像     

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     

Cu(110)-O表面NC-AFM探针针尖的纳米指纹识别技术研究

在扫描探针显微镜(SPM)技术(包括原子力显微镜(AFM)、扫描隧道显微镜(STM)以及开尔文力探针显微镜(KPFM)等)中,探针针尖的状态和种类对于研究材料表面的物理、化学性质有着重要的影响.本论文以Cu(110)-O为例,主要研究利用AFM针尖控制技术对Cu(110)-O的不同相位,表面扫描结果及相位形成原因,Cu,O原子的关系以及针尖与表面原子种类识别的形成原因等.针对探针针尖原子种类以及尖锐程度的不同,证实了O原子针尖以及Cu原子针尖作用下对Cu(110)-O表面的Cu,O原子具有化学识别的功能.同时,研究发现针尖状态对材料表面信息识别具有重要影响,并给出了具体的解释和讨论.本研究对AFM表面原子成像、原子种类化学识别具有重要意义.     

用于扫描探针显微技术的空间超精微定位系统

建立了柔性铰链和复合柔性平行四析结构的力学模型．针对扫描探针显微技术（ＳＰＭ）的需要，给出了一种空间三维超精微定位机构及其控制系统．此定位系统行程１０μｍ，定位精度１０ｎｍ，定位分辨率２ｎｍ．     

铁电材料纳米尺度特性——扫描探针显微术手段

本书为施普林格出版社出版的《纳米科学和技术》丛书中的一卷。这套丛书主要论述纳米世界、介观物理学、原子分辨的分析、纳米和量子效应器件、纳米力学和原子尺度过程等。本书论述利用扫描探针显微术研究铁电材料的纳米特性，包括实验和理论的多方面研究。     

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。     

扫描近场光学显微镜有源光纤探针研究

扫描近场光学显微镜有源光纤探针研究明海张国平陈晓刚杨宝谢建平吴云霞（中国科技大学物理系合肥２３００２６）扫描近场光学显微镜（ＳＮＯＭ）是通过光探头探测样品表面倏逝波的超高频信息，可以获得纳米量级的空间分辨率。通常的ＳＮＯＭ光纤探针只作为传输和探测光场...     

空间分辨电化学研究新方法

简述当前国内外主要的原位（In Situ)空间分辨技术及其在电化学研究中的应用,包括扫描微电极技术、扫描电化学显微镜、扫描探针显微镜、扫描Kelvin探针技术、扫描光电流谱技术、显微激光拉曼光谱技术等,其中扫描微电极技术、扫描电化学显微镜、扫描Kelvin探针技术可直接测定腐蚀电极表面或界面化学不均一性的分布图像,而其它方法则是通过测量表面分子振动光谱、表面隧道电流及光电响应等,进而从分子水平研究腐蚀电极过程。并侧重介绍作用已建立的具有微米空间分辨度的电化学方法,主要有多种形式的扫描微电极技术及阵列电极技术等,并用于研究金属/溶液界面电化学不均一性及局部腐蚀过程。结果表明,空间分辨电化学方法的发展及应用,使得人们对金属表面和金属/溶液界面电化学不均一性,特别是金属局部腐蚀发生、发展过程机理的认训得以深化。     

扫描探针显微术及其在电化学中的应用

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.