用于超精微观形貌检测的STM研制

研制了一种具有原子级和纳米级分辨率的宽范围扫描隧道显微镜（ＳＴＭ），通过理论分析和实验论证，介绍纳米级精度微进给机构的原理及特点，研究了一种适于该仪器的简易、有效的隔振系统及探针夹持方法，并对夹持精度进行分析，实验结果表明该仪器可用于原子级与纳米级精度微观形貌的检测。     

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。     

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在不同分辨率条件下对于微观形貌进行检测的可行性．     

机械加工表面微观形貌激光测量分析仪的设计

提出了用于测量加工表面微观轮廊高度的高频亮度调制、同源频率合成、软件鉴相的激光相位微距测量方法，提出了开放式PC系统结构。介绍了机械加工表面微观形貌激光测量评价仪的原理、测量电路设计与数字信号处理软件设计。该方法具有分辨率高、动态响应快、评价指标参数多样且可扩充等特点。     

典型机械加工表面形貌统计参数分析

为得到粗糙接触表面接触模型的计算参数,开展了典型机械加工表面的统计参数分析与研究.采用表面轮廓仪测量了典型加工方法下得到的不同粗糙值的表面形貌数据,根据ISO 11562标准,使用零相移高斯滤波对表面轮廓进行处理得到表面粗糙度数据;基于三次样条曲线拟合的方法和凸峰独立的原则,提出一种新的凸峰定义方法,分析拟合后的数据得到表面凸点的高度分布函数、凸点平均半径和密度等接触模型计算参数.分析结果表明:粗糙度参数对高度分布函数、凸点平均半径和密度均有显著的影响,而加工方法对平均曲率半径影响较小,对高度分布函数和密度影响较大.     

录音带的表面形貌和微摩擦特性研究

利用原子力／摩擦力显微镜研究了进口Ｓｏｎｙ,ＴＤＫ和较Ｎａｔｕｒｅ,Ｔｏｐ,ＺＺＺ录音带的表面开貌及纳米级载荷下的微摩擦性能。实验结果表明：３种国产带的粗糙度和粒度与进口Ｓｏｎｙ和ＴＤＫ带相当;Ｓｏｎｙ带的微摩擦力大于同样载荷下Ｎａｔｕｒｅ带,且其摩擦系数也略大于Ｎａｔｕｒｅ带。微摩擦力与表面形貌斜率间有较好的对应关系;摩擦力随载荷、表面形貌斜率及表面粘着力的增加而增大。     

高速车削碳钢工件表面的微观形貌和结构特征

根据对中碳钢所进行的高速车削实验的观察，对高速车削工件表面微观形貌和表层微观结构的形成过程及其特征进行了分析研究．结果表明，切削速度和材料硬度是决定切削过程中材料变形的主要因素，切削热使被切削材料产生高温软化，形成特有的工件表面犁垄和熔融金属涂抹现象，工件表层材料因切削高温出现二次淬火及回火现象，显微硬度发生改变，并出现了硬脆的白层组织．切削过程中的刀一工相对运动和切削热现象对已加工表面的形成起着至关重要的作用，随着切削用量增大，切削热和摩擦热增大，形成了高速车削工件表面特有的微观形貌和表层微观结构．     

STM对金表面修饰的研究

用ＳＴＭ针尖对金表面进行纳米修饰，发现了一种新的现象。隧道电阻变小时，阈值电压开始减小后增在。这种现象可以用场蒸发和场梯度诱导表面原子扩散的复合模型来解释。     

机械加工表面分形特性的研究

随着测量分辨率的提高,工程粗糙表面会有无穷细致的结构产生,所以,任何传统的对粗糙表面定量的描述,都随测量尺度的改变而变化,未能触及到表面形貌的本质性质．文中将分形几何学用于表面微观形貌的研究,明确给出了有关分形参数的物理意义,并基于Ｗ－Ｍ函数建立了分形参数与传统表面精度指标间的关系,为粗糙表面进一步的分形研究打下了基础．     

Halogen bonded two-dimensional supramolecular assemblies studied by high resolution scanning tunneling microscopy

We described the formation of self-organized two-dimensional (2D) assemblies of N-(2,3,5,6-tetrafluoro- 4-iodophenyl)hexadecylamine and 1-dodecyl-imidazole at the liquid/HOPG interface. The two-dimen- sional assemblies showed a fishbone-like pattern structure as revealed by high-resolution scanning tunneling microscopy. Although different interactions can drive the formation of 2D assemblies, as far as we know, this is the first report on halogen bond-driven 2D assemblies.     

Structure of neurofilaments studied with scanning tunneling microscopy

Neurofilaments (NFs) were isolated from bovine spinal cord. The structure of purified NFs was studied by scanning tunneling microscopy (STM). The STM images showed that NF was composed of a long core filament and numerous sidearms flanking the rod regularly. The diameter of the rod was about 10 nm (10.2 ± 0.8 nm). Most of the sidearms were short and the distance between two adjacent sidearms was approximately 10 nm. There were some long sidearms between two proximal core filaments. The distance between two adjacent long sidearms was 21 nm. A three-quarter-staggered fashion of native NF structure was put forward.     

光子扫描隧道显微镜探测场的理论研究

对光子扫描隧道显微镜探测场进行了理论研究，由于在实际探测时支承样品的玻璃与样品间的折射率是不同的，计入支承样品玻璃影响，得出了比较符合实际的探测场理论计算公式。     

周期性样品PSTM消假像数值模拟

以微扰方法为基础,利用双光束照射周期性样品消除由形貌引起的假像。给出了０－方位和π－方位照射下ｓ－极化和ｐ－极化在玻璃光栅上等强度和等高度扫描模式下的近场强度图像。通过比较得到了较好的结果,并讨论了各种参数如极化和针尖与样品之间的距离对光子扫描隧道显微镜图像的影响。此研究有利于显示真实的样品形貌。     

高能量分辨率扫描隧道谱的发展及其在单自旋态和低维超导电性研究的应用

在发展高能量分辨率扫描隧道谱的基础上,实现了基于自旋翻转的非弹性隧道谱,从而实现了对单自旋态的探测,并成功在单分子尺度上研究了自旋间的超交换作用.还探测到了磁性原子在超导能隙中诱导的多重束缚态,并利用这些束缚态在单原子尺度上研究了自旋间的相互作用,在实空间实现了对单个原子的化学识别.利用低温扫描隧道谱,证明生长在Si基片的单原子层厚的铅和铟薄膜为超导体,这是至今报道的最薄的超导体.     

扫描探针显微镜漂移的定量测量方法

对扫描探针显微镜(SPM)仪器漂移的定量测量的几种方法进行探讨,提出应用二维零位标记进行漂移测量.分析比较使用普通样品、周期二维光栅、二维零位标记和原子光栅在测定仪器漂移中的优缺点.结果表明:应用二维零位标记的测量技术对探针与样品形貌耦合引起的图像误差不敏感,漂移测量范围不受光栅单元尺寸影响.该方法优于采用普通样品和规则周期的二维光栅样品的方法,而应用原子光栅可以预计达到亚原子量级的超高精度的SPM漂移测量.     

激光扫描共聚焦显微镜实验技术与应用

介绍了激光扫描共聚焦显微镜的工作原理、常规样品制备要求,以及图像获取的基本方法,包括光路设置及光强度调节、针孔的调节、增益值的调节、透射光路及DIC设置等.在此基础上,进一步介绍了共聚焦在生物学研究领域上的应用技巧,如多通道荧光采集、多层扫描及三维构建、荧光共定位及强度分析、时间序列扫描及光漂白技术,为快速掌握共聚焦的操作技巧提供有力的技术参考.     

叶巢外睾吸虫雷蚴的组织学、组织化学及扫描电镜观察

运用组织学、组织化学及扫描电镜方法对叶巢外睾吸虫（Exorchis ovariolobularis)雷蚴进行了详细的观察、叶巢外睾吸虫雷蚴具有完善的摄食器官及强的活动能力，其强大的肌质咽在早期雷蚴首先分化出来，这是在钉螺媒介中叶巢外睾吸虫直接对抗血吸虫幼虫期的物质基础。     

Imaging of apoptotic HeLa cells by using scanning near-field optical microscopy

By using scanning near-field optical microscopy (SNOM), HeLa cells in apoptosis process are imaged with a higher optical resolution beyond the diffraction limit. Since SNOM provides both topographic and transmitted light intensity information of a cell, it can correlate the structural characteristics and optical properties with the spatial position of the apoptotic cells. Wavelength imaging by using near-field spectroscopy shows that there is a great difference in light propagation and absorption in the cell. This unique technique can be applied to the super high resolution imaging of different components in the cell. The observations by near-field optical imaging and near-field spectroscopy indicate an inhomogeneous aggregation of the inner structure in the apoptotic HeLa cells and the change of transmission intensity of light with the apoptosis status.     

Investigation of electron transfer across the ice/liquid interface by scanning electro- chemical microscopy

Charge transfer across a liquid/liquid (L/L) interface is not only related to chemical sensors, drug delivery and phase transfer catalysis, but also significant for mimicking biological membranes[1—3]. The thermodynamics, kinetics and mechanism regarding of this type of heterogeneous transfer process have been intensively investigated in the past three decades. An external potential is usually applied to polarizing the interface in the case of conventional electrochemistry at L/L interfaces.…