用于微区阻抗测量的STM探针的制备

基于扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscope, STM)的新型扫描阻抗显微镜(scanning impedance microscope, SIM)可以对绝缘电介质表面的阻抗性质进行测量,但由于传统STM针尖不适用于这种模式,需要制备新型的探针.介绍了利用电化学腐蚀法制备SIM针尖的工艺,研究了制备过程中各种条件的控制对针尖质量的影响.根据实验结果,对切断时间的控制效果提出了与以往经验不同的看法.最后通过实验分析了适用于阻抗性质扫描的针尖特点,认为适用于阻抗扫描的针尖其曲率半径应在100～200 nm之间,且具有小的纵横比和一级新月结构.     

扫描方向对STM图像的影响

利用Ｗｉｎｄｏｗｓ的ＧＤＩ位图和ＤＩＢ位图,用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋６．０编制了扫描驱动以及能够同时显示和存储多幅伪彩色图像的程序,并用该程序对高定向石墨进行了原子量级和纳米量级的成像。实验观测到对同一样品同一区域,如果扫描方向不同,得到的图像也不同,本文根据ＳＴＭ的反馈成像机理对此进行了解释。     

用于微区阻抗测量的STM探针的制备

基于扫描隧道显微镜（scanning tunneling micmscope，STM）的新型扫描阻抗显微镜（scarming impedance microscope，SIM）可以对绝缘电介质表而的阻抗性质进行测量，但由于传统STM针尖不适用于这种模式，需要制备新型的探针。介绍了利用电化学腐蚀法制备SIM针尖的工艺，研究了制备过程中各种条件的控制对针尖质量的影响。根据实验结果，对切断时问的控制效果提出了与以往经验不同的看法。最后通过实验分析了适用于阻抗性质扫描的针尖特点，认为适用于阻抗扫描的针尖其曲率半径应在100～200nm之间，且具有小的纵横比和一级新月结构。     

碳纳米管的STM观测

本文利用隧道扫描显微镜（STM）在室温条件下，低真空环境中，在高定向裂解石墨（HOPG）表面，对单壁碳纳米管（SWCN）以及多壁碳纳米管（MWCN）进行了观测，效果良好。     

功率谱估计在扫描隧道显微术中的应用

扫描隧道显微镜(简称STM)所采集到的隧道电流信号,不仅包含着表征样品的表面形貌和分子结构的有效信号,而且还隐含着整个扫描隧道显微系统的动态特性.针对STM采集的信号,运用短时傅立叶变换对其波形数据进行功率谱密度估计,对信号在频率域中的特征向量加以提取.结果表明:基于谱空间的特征向量,准确地分辨出了工频在信号中的干扰,也能有效地解释和分析STM系统的动态特性,进而认为存在一小阻尼系统对信号施以影响;此外,分析的结果可以为STM扫描过程的控制,诊断以及扫描图像的重建和解释提供有力的理论指导.     

NDA分子双螺旋结构的扫描隧道显微镜（STM）观测

用自制的STM,经高序定向热解石墨（HOPG）对扫描组件进行定标后,采用展开法制样,在常温常压的自然条件下,对猪脾DNA分子进行了观测研究。得到了石墨表面清晰折原子分辩图象以及猪脾DNA分子双螺旋结构的STM形貌图。介绍了生物样品的制备方法,对实验结果进行了分析和讨论。     

隧道效应中偏压的作用

从隧道扫描势垒模型出发,用量子力学计算导出隧道电流与针尖间的偏压、间距、及它们的逸出功之间的关系.偏压的作用主要是提高针尖上电子的能量,使针尖上的电子比样品上的电子更容易穿过势垒,从而形成隧道电流.     

STM腐针电路的研制及实验分析

提出一种新的用于制备扫描隧道显微镜探针的腐蚀电路，并利用此电路对影响腐针效果的几个因素进行了研究。得出制备探针的最佳组合条件和方法。     

湿法制备 STM 针尖过程中影响因素的分析

用电化学腐蚀法，通过快速控制电路控制微针尖的腐蚀。根据电化学的动力学原理，分析了制备过程中电压变化范围、电压切断时间、电解液浓度和钨丝浸入深度等因素对微尖质量的影响，并讨论了微尖形成机制。     

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。     

热力交变作用下WC-12Co硬质合金变形机理

采用Gleeble 1500对WC-12Co硬质合金进行不同温度和应力场的压缩疲劳实验,测量疲劳前后合金硬度的变化,通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段观察其组织结构的变化并分析其变形失效机理.结果表明:随着实验温度与加载载荷的升高,WC-12Co合金硬度呈下降趋势,WC晶粒发生圆化,WC晶粒骨架的完整程度下降.WC-12Co合金的疲劳变形失效机理为:在较低变形温度和变形载荷下,塑性变形由WC相中的位错滑移和黏结相马氏体转变所提供,随着变形温度和变形载荷的升高,塑性变形则通过硬质相的层错运动和WC/WC的界面滑动形成黏结相条带来实现.     

新型TiC钢结硬质合金致密化技术

采用行星式球磨机对Fe-3.0Cr-3.0Mo-0.5Cu.0.5C-33TiC新型钢结硬质合金混合粉末进行高能球磨,对烧结后的合金进行热等静压和锻造处理,研究球磨时间、热等静压及锻造工艺对合金组织、性能及孔隙度的影响.研究结果表明:高能球磨使粉末细化和成分均匀化,促进烧结进程,随球磨时间的延长,合金组织细化且致密;热等静压和锻造工艺可进一步减小和消除合金中烧结后残留的孔洞等缺陷;锻造作为最后工艺,可使TiC颗粒之间的连接破碎,促使硬质相颗粒弥散分布,从而改善烧结组织,提高合金的致密性及力学性能.     

强磁场对高铬钢中碳化物低温回火析出的影响

借助透射电镜、维氏硬度仪及计算机模拟,研究了外加强磁场对高铬钢中碳化物低温回火析出的影响。结果表明,试验钢分别在无磁场及外加磁场强度为12T的条件下于200℃回火60min时均有M3C型碳化物析出;在外加磁场作用下,试验钢中析出的M3C型碳化物数密度相比无外加磁场作用时的相应值显著增加,但试验钢显微硬度未发生明显改变。     

基于原位观察的H13钢中液析碳化物高温行为研究

使用原位观察方法研究了不同凝固条件H13钢铸锭样品中液析碳化物的高温行为.实验发现连铸锭及电渣锭两种样品在所研究的枝晶间存在明显的合金元素偏析,其中Cr、Mo、V、C的偏析较为明显,液析碳化物存在于凝固枝晶间偏析最严重的区域,成分为V、Mo、Cr、Ti的液析碳化物.连铸锭及电渣锭两种样品分别在1200℃ 及1250℃ 围绕液析碳化物周围出现局部液相,理论计算的局部液相出现温度与实验观察到的接近;随着温度的升高,局部液相范围扩大,与电渣锭相比,加热至相同温度时,连铸锭液析碳化物周围的局部液相范围更大.液析碳化物周围局部液相的出现加快了枝晶间合金元素的扩散,对液析碳化物的高温行为具有重要影响.     

Electron theory analysis about the influence of Cr and Mn on the carbide spheroidization by heat treatment

It is found that the distribution of covalent electron pair number and covalent bond energy was nonuniform in carbides Fe 3C, (Fe,Cr) 3C and (Fe,Mn) 3C, in which the energy difference between the strongest and the weakest bonds is very great. A criterion of covalent bond breaking during the heat treatment of M 3C pattern carbide is presented as follows. If the heat energy \%E\-\%w from heat treatment is higher than the diffusion activation energy \%Q\% of carbon atom in γ_Fe, the less the covalent bond energy \%E\% α is, the earlier the covalent bond α will be broken. According to the criterion, why the breaking of (Fe,Mn) 3C network was easier than that of Fe 3C network and why the breaking of (Fe, Cr) 3C network was more difficult than that of Fe 3C network are explained. It is indicated that Mn promoted the carbide to be spheroidized and Cr hindered the carbide from spheroidization during the heat treatment of carbides spheroidization.     

利用FFT实现图像的快速高质量旋转变换

提出了一种快速高质量的图像旋转方法，即使用快速傅里叶变换来实现图像的旋转．该方法将旋转分成三步来实现，每一步使用一维的FFT变换对图像进行重采样来实现，将图像旋转中几何位置变换和灰度插值合二为一，不需要另外的插值运算．理论分析和实验结果表明，与以往的算法相比，本算法具有较低计算复杂废和较好的保真度。     

无线电信号传播的多相位屏数学模型及数值模拟

采用多相位屏的数学模型,数值模拟无线电信号在大气中的传播过程.利用高分辨率探空气球提供的折射率数据,采用三次样条插值,得到地球大气参数的剖面.在大气球对称假设下,把GPS无线电信号看成是平面波,采用多相位屏数学模型,通过每个相位屏上的输入和输出复信号之间的关系,用快速Fourier变换和快速逆Fourier变换得到复信号在相位屏之间的传播,数值模拟无线电信号在大气中传播过程,最后得到观测屏上的相位角和振幅.在Matlab环境下进行编程和数值计算,对模型进行求解.在低对流层中,由于水汽的增加,电磁波传播条件复杂,超折射和衍射现象逐渐严重,信号难以锁定,大气传播的研究比较困难.多相位屏模型的数值模拟对此区域无线电信号传播较为有效,从而对GPS掩星技术的理论研究和物理反演的实现具有一定的价值.     

FFT在CT图像重建中的应用

本文阐述利用快速傅里叶变换(FFT)进行CT图像重建的算法(即FFT算法)的原理及实现该算法的软件设计。为了提高重建图像的精度,又利用FFT填充特性对算法加以改进,还研究了FFT算法过程中的相位修正问题,最后给出了FFT算法对实验数据的重建结果。     

全流水FFT处理器的VLSI设计与实现

提出了一种适用于OFDM系统的快速全流水FFT处理器结构.考虑时域抽取(DIT)和频域抽取(DIF)算法的有限字长效应,采用DIF算法.首先对FFT碟形变换的复乘法进行简化,然后提出相应的流水线碟形处理单元(BPE),最后采用0.13μm1.08 V CMOS工艺实现了64点基2 DIF FFT处理器.综合结果显示,该处理器能够工作在200 MHz,面积和功耗分别为2.9 mm2和15 mW.提出的全流水FFT处理器能够广泛应用于WALN、DVB-T、ADSL以及其它基于OFDM的多载波系统.     

基于STM32单片机的六足巡检机器人设计研究

针对传统的巡检机器人运动局限在二维平面,不能从事复杂地形巡检工作的问题,系统采用了舵机控制的六足机器人的结构,并研究了STM32单片机控制六足机器人的方式,舵机控制器的控制调试原理、六足机器人的结构、硬件搭建和软件控制。为了让六足机器人具备避障、循迹、自动识物的功能,采用了超声波测距技术、蓝牙、WiFi无线传输技术、摄像头控制技术,并完成了相关的实验调试。调试结果表明：六足巡检机器人控制范围为40 m以上,超声波测距精度为3 mm,舵机的控制精度为0.24°,可以很好地完成避障、循迹等任务,具有稳定性高、适应性强等优点,在实际应用中取得很好的成效,有着广泛的发展前景。