利用AFM电场诱导氧化实现纳米结构

利用导电原子力显微镜（AFM）在硅、其它半导体和金属表面的电场诱导氧化加工是实现纳米器件的有效方法。大气状态下样品表面吸附的水膜在电场诱导氧化加工中的必要性被证实，实验给出了相对湿度与氧化线宽度的关系。在氢钝化表面成功地制备出纳米尺度的线和图形结构，最小的线宽为22nm。     

基于AFM纳米加工机理和方法的研究进展

作者介绍了近期基于AFM纳米加工方法的最新研究进展，探讨了AFM纳米加工过程中的机理，重点分析了利用AFM针尖诱导表面氧化，针尖诱导表面改性，纳米刻蚀加工，纳米化学反应，单分子，单原子操纵及纳米结构组装等6种基于AFM的纳米加工方法，为今后纳米信息产品的研究和开发奠定了基础，纳米加工技术是一门综合性的交叉学科，研究内容涉及到物理学、化学、生物学、材料学以及机械学等许多方面，文中不仅指出了理阶段研究中存在的问题，并提出了今后需要重视的研究方向。     

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。     

PET基纳米ZnO膜的溅射沉积及AFM表征

在纺织材料表面进行ZnO镀层处理,能赋予聚合物纤维表面以特殊的光电功能.利用磁控溅射法在PET非织造布表面制备出颗粒均匀、细致、稳定的纳米ZnO薄膜.利用原子力显微镜(AFM)对不同参数下制备的ZnO薄膜表面形貌进行表征,分析了不同溅射加工条件对ZnO薄膜表面形态的影响.     

AFM纳米操纵中侧向推动力的测量方法

纳米级操纵技术是制造纳米级结构、器件的重要方法之一,同时也是研究纳米粒子之间相互作用的重要手段.该文在运用原子力显微镜的探针操纵碳纳米管的同时,开发了一种纳米级操纵力的同步测量方法.应用该方法,成功测量出了操纵、切割碳纳米管的侧向力信息,从而为研究纳米粒子、基体与操纵工具之间的相互作用提供了最直接的力学信息和实验结果.在此基础上,可以进行初步的纳米设计,研究纳米新材料的力学特性.     

SPM电场加工纳米结构的评价方法

纳米结构形状特征及其相关参数的评价是扫描探针显微镜(SPM)加工面临的一个主要问题．文中对原子力显微镜(AFM)电场诱导硅氧化结构的部分形状特征进行了分析和讨论．借助传统评价方法，结合纳米加工实际，提出了几个评价参数，并用于SPM加工方法的评价中，其中加工线宽是一个关键参数．与加工线宽相关的参数还包括直线度、线平行度、垂直度、倾斜度、加工高度及纵横比等．通过对AFM加工生成的线结构进行评价，说明了该方法的可行性。     

生物纳米薄膜的制备及其AFM表征

生物纳米薄膜的制备与表征对功能性有机化合物的实用化起着非常重要的作用.本文主要介绍利用分子自组装、LB技术以及将旋涂技术与AFM针尖操控相结合的方法分别制备的黄原胶、硬脂酸和壳聚糖纳米生物薄膜及其AFM表征结果.AFM测试显示,黄原胶分子在分子间协同作用下可以形成具有网状结构薄膜,NaCl盐溶液浓度和浸泡时间等可以调控在硬脂酸LB膜上所蚀刻孔径的大小.同时,AFM形貌表征与其操控技术的联用,不仅得到了薄膜表面的实时形貌,而且制备出具有纳米级厚度的超薄壳聚糖纳米膜.这些研究不仅为生物纳米薄膜的制备与表征提供了新型的方法及思路,而且可以进一步推动纳米薄膜在多种领域内的发展与应用.     

基于AFM刻蚀的金属氧化物纳米结构构筑

利用原子力显微镜（AFM）接触模式机械刻蚀的方法,在双层金属Pt／Cu电极表面进行纳米结构的构筑,通过分析不同加工参数（针尖上施加的载荷大小,扫描速度,循环次数）对加工结构尺寸的影响,能得到结构尺寸任意控制的纳米图案。通过在空气中自然氧化和选择合适的参数,得到了铂-氧化铜-铂的纳米结构。用导电模式AFM和摩擦力图像对该结构进行了原位检验,发现在加工区域内出现了明显的半导体特征,对应的摩擦力图像同样直观显示出这种结构是由两种不同材料构成。结果表明采用这种特殊的AFM刻蚀方式,可作为加工新型金属氧化物半导体纳米电子器件的重要手段。     

聚合物的单链力学性质的AFM研究

利用原子力显微镜(AFM)研究聚合物单链力学性质,获得了聚丙烯酸,聚乙烯醇,羧甲基化淀粉及类黄原胶等合成或天然大分子的单链力学谱,讨论了不同聚合物的一些指纹特征.     

聚丙烯酸纳米微凝胶的表征

利用原子力显微镜（AFM）对聚丙烯酸纳米微凝胶的形态、结构进行了表征,单体浓度、交 联剂与单体摩尔比对聚丙烯酸微凝胶的粒径都有一定影响,在实验条件下均可得到粒径为20 ～60nm的微凝胶。加入夺氢型光引发剂BP-4进行二次聚合,可以得到大分子纳米凝胶引发剂,其粒径比一次聚合所得微凝胶增大10～20nm;二次聚合时加入N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）可得到50～90nm、表面包覆PNIPAM的纳米凝胶。     

静电纺纱电极系统三维电场的边界元法分析

本文应用边界元法分析静电纺纱三维电场。文中简要介绍了多层介质三维电场的边界元法离散化方程,并通过具有解析解实例的计算对该方法作了论证。然后用该方法计算静电纺纱电极系统三维电场,取得两个剖面上等位线的分布,并对纺纱电场作了分析。     

导热锥的传热分析

在分析金属轧制和连续铸造过程中常见的导热物理模型之一──导热锥的传热特性的基础上，建立了导热锥传热数学模型，并利用经典的数理方程理论导出了其精确解，从而使经典传热学理论在这一领域的应用向前迈进了一步，并具有较大的实用价值．     

太阳活动区漂移电场引起的日冕瞬变

在太阳活动区，当离子声波湍动充分发展后库仑碰撞阻尼和朗道无碰撞阻尼全部可以被忽略，在电场力大于阻尼力的瞬间，电子和离子将突然逃逸，在一定条件下，将产生爆发日珥和日冕物质抛射。     

半导体量子点电调制吸收谱一次微分性质的理论分析

分析在电场作用下半导体量子点的介电响应函数,在弱场近似下得到半导体量子点的电调制吸收谱的一次微分性质。由于量子点的量子约束效应,半导体中的电子能带不复存在,成为一系列离散的能级;通常体材料中的电场调制机制不存在了,在电场作用下,量子点中的量子能级会随电场而改变;激子吸收峰红移,因此电场直接影响到介电函数中的激子能级,使激子能级产生与电场强度有关而与时间无关的移动。这样半导体量子点电调制吸收谱成为一     

封闭空间电缆群散热的数值模拟

首次用组合坐标法对小空间自然对流换热问题进行数值模拟,并将封闭空间电缆群散热情况数值模拟的结果与实验结果比较,在所比较的工况点上,计算值与实验值相差小于５％。结果表明,组合坐标法在处理复杂封闭空间域的自然对流换热问题上,比起采用单一坐标具有更高精度。     

聚砜齐聚物的激光质谱分析

MALDI-TOF-MS是20世纪80年代末发展起来的一种先进的软电离技术,由于它具有质量范围宽、碎片少的优点,能够用来直接观察到一些聚合物离子,它已被成功地应用在生物高分子如蛋白质、核苷酸以及PS,PEG、树枝状聚脂、树枝状聚醚等合成高分子的表征中[1,2].另外,它也成功地应用到了芳香环状聚酯[3]、芳香环状聚酰胺[4]等芳香环状齐聚物结构表征中.本文应用了MALDI-TOF-MS法对聚砜齐聚物结构进行了表征与确认,获得了满意的结果.研究结果表明该方法是测定聚砜齐聚物结构的有效方法.     

直流电场提高水驱油效率的数值模拟方法

从毛细管双电层理论出发,结合孔隙介质的电渗流理论,建立了直流电场作用下油水两相的渗流方程。在恒压降注水条件下,利用有限差分法对假定油藏进行了数值模拟计算。结果表明,在直流电场的作用下,水相渗透率降低,油相渗透率提高;在水驱油过程中,直流电场使含水率下降,产油量上升;在含水率为２０％～７０％时用直流电场处理水驱油藏,控水效果好。用直流电场处理高含水油藏,增产效果明显,在含水８０％时用１００Ｖ／ｍ的直流电场对油藏作用３个月,采收率可提高１．６％左右,且采收率的提高与渗透率无关。