扫描探针显微镜用碳纤维探针的电化学腐蚀制备方法

为了克服传统SPM金属探针的易变形、易磨损、使用寿命短等缺点,利用自主开发的电化学腐蚀控制电路,采用电化学腐蚀法制备了碳纤维探针,并研究了制备工艺条件对碳纤维探针形貌的影响。实验结果表明最佳制备工艺条件为:采用高模量的M55J碳纤维,腐蚀起始电压为4V,参考电压为1V,电解液为4mol/L的NaOH溶液。在此工艺条件下制得了尖端曲率半径约为30nm的碳纤维探针,制备的成功率在50%以上。在室温、大气环境条件下,用上述碳纤维探针对高定向裂解石墨表面进行STM扫图,图像呈现清晰的石墨台阶,说明采用电化学腐蚀法制备的碳纤维探针性能稳定,满足SPM使用的要求。     

制备扫描隧道显微镜针尖的电路设计

为了获得质量较好,经济实惠的扫描隧道显微镜针尖,设计了利用电化学腐蚀法制备针尖的控制电路.该电路包括直流腐蚀控制电路和交流腐蚀控制电路,以及利用比较器实现直流控制电路向交流电路跳转的控制电路.经过计算机仿真实验表明随着腐蚀进行,预设实际电压大于预设参考电压时,可以实现比较器反转和交流腐蚀,达到预设的功能,说明该控制电路可以制备理想的扫描隧道显微镜所用的钨针尖.     

扫描隧道显微镜简介

作为研究物质微观结构的有力工具,扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscopy）与其它种类的显微镜相比,它的分辨本领却可以达到10—10米．以量子力学为基础的扫描隧道显微镜,可以在大气、液体、真空状态下工作,可以在4．2K到1000K之间的温度下工作;并且对样品也无特殊要求,可以测量单晶、多晶、非晶等样品表面;特别是扫描隧道显微镜可以与其他实验设备结合,应用更加有效、灵活．因此,扫描隧道显微镜在物理学、化学、生物学、纳米材料等领域中都得到了深入而广泛的应用,并取得了一系列重要的研究成果．     

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,并在科学研究中得到了广泛的应用。文章通过对扫描隧道显微镜的理论与应用研究的阐述,指明了它在纳米科技发展中的重要作用。     

扫描探针显微镜在机械教学中的应用

介绍扫描探针显微镜教学演示软件。该软件将CAI技术和SPM技术结合在一起，主要运用文字说明，静态图像，三维动画，模拟仿真等方法，对SPM的初学者进行了SPM的原理介绍和使用培训，可以大大缩短他们的学习时间，并能使其在较短的时间内对SPM有个较为深入和全面的了解。     

电化学腐蚀制备原子力显微镜探针

研究了实验室条件下采用电化学腐蚀方法制备原子力量微镜探针的工艺及实验参数对探针腐蚀精细程度的影响。实验设备虽然简单,但能制备出实用的探针。在制备过程中变量较多,可操作性强,使学生能深刻理解探针与样品表面相互作用过程,并对原子力显微镜的应用有初步的了解。     

扫描探针显微镜培训与开放管理

从实验室扫描探针显微镜的平台管理模式、仪器介绍与运行情况分析出发,针对扫描探针显微镜培训人员的选拔、培训的时间安排、培训的基本内容、培训的方式方法、其他功能的培训方法等多个角度对扫描探针显微镜的培训与开放管理进行了全面的分析,提出了扫描探针显微镜培训的新方法与管理新理念,加深学生对扫描探针显微镜的理论认识,加强同学们的动手能力,提高仪器的使用效率。     

用扫描探针显微镜测量材料表面电学和磁学特性

扫描探针显微镜是用于测量材料表面不同性质的一类仪器。扫描探针显微镜在测量材料表面电学和磁学特性方面的测量技术发展较快。本文简要介绍了电场力显微镜、磁力显微镜的测量原理，着重对新发展的测量技术的原理及应用进行了描述。     

扫描探针显微镜对纳米尺度铁电畴极化反转的研究

利用扫描探针显微镜(SPM)的压电响应模式(PFM)和电场力响应模式(EFM)对PbTiO3/Pb(Zr0.3Ti0.7)O3/PbTiO3(PT/PZT/PT)夹心结构铁电薄膜的自发极化与纳米尺度电畴反转行为进行了研究。SPM的PFM对薄膜电畴的极化反转研究表明,在相同的有限电压下,薄膜的电畴因不同结构而不能全部反转而取向一致;同时,不对称电极产生的内建电压(场)会导致不同方向上极化反转电压的不同。SPM的EFM不宜用来研究铁电薄膜的自发极化电畴结构,但对电畴的取向极化有较高的区分度,适于研究电畴的取向极化。经正电压极化后,极化的区域呈高电势的亮区;经负电压极化后,表现为低电势的暗亮度区域。     

扫描隧道显微镜及其应用

1扫描隧道显微镜的发展概述在当今的科学技术中，如何观察、测量、分析尺寸小于可见光波长的物体，是一个重要的研究方向．自从1933年德国Ruska和Knoll研制了第一台电子显微镜以来，许多用于表面结构分析的现代仪器相继问世，如透射电子显微镜(transmission electron microscope，     

电化学腐蚀法制备扫描隧道显微镜针尖曲率半径最佳参数的研究

研究了电化学腐蚀法制备扫描隧道显微镜钨针尖过程中,腐蚀电压、浸入深度、偏离角度、溶液浓度、切断时间对针尖曲率半径的影响,结果表明当电压V=9.5V的情况下,浸入深度在1.5-2mm范围内,偏离角度〈1°,溶液浓度在2mol/L,切断时间在500m s以下,腐蚀后得到的钨针尖的曲率半径达到最佳值.     

鸭绿江茴鱼鳞片表面结构扫描电镜观察

应用扫描电镜对鸭绿江茴鱼例线上鳞、侧线下鳞和侧线鳞进行了形态结构的观察．研究结果表明,鸭绿江茴鱼体表鳞片外形呈近圆形,分为项区、基区和侧区三个部分;顶区边缘光滑呈波浪状,区内分布有瘤状或锥状突起;基区的鳞纹较少,年轮线处鳞纹密集排列;侧区较为平直光滑,无鳞沟。     

银斑豹蛱蝶触角感器的扫描电镜分析

应用扫描电镜对银斑豹蛱蝶(Speyeria aglaja)成虫触角感器的超微结构、类型和分布进行了研究.结果表明,银斑豹蛱蝶触角上存在着7种感器,即星形感器、毛形感器、刺形感器、腔形感器、腔锥形感器、芽孢形感器和鳞形感器.其中以星形感器数目最多.     

鸭绿江茴鱼肠道粘膜上皮扫描电镜观察

文中利用扫描电镜技术对鸭绿江茴鱼肠道粘膜进行观察和研究,结果表明前肠皱褶是沿着肠管方向呈波浪状,中肠则表现为锯齿状,后肠的皱褶则呈现为无序的瘤状;中、后肠微绒毛多且呈明显的簇状;杯状细胞从前肠到后肠数量明显增多．     

黄钩蛱蝶触角感器的扫描电镜观察

应用扫描电镜对黄钩蛱蝶（Polygoniac—aureum）成虫触角感器的超微结构、类型和分布进行了研究．结果表明,黄钩蛱蝶触角上存在着7种感器,即星形感器、毛形感器、刺形感器、腔形感器、腔锥形感器、芽孢形感器和鳞形感器．其中以星形感器数目最多．     

利用STM研究苝四羧酸分子间的作用机制

通过对苝-3,4,9,10-四羧酸二酐(PTCDA)酸化,合成了苝-3,4,9,10-四羧酸(PTCA),采用红外、氢谱等方法对目标产物进行了表征.并且采用荧光光谱研究了产物的光学性质,结果表明:酸化后的PTCA表现出很强的荧光特性.为了进一步揭示分子作用机制,以高定向热解石墨HOPG(Highly Oriented Pyrolytic Graphite)为基底,利用扫描隧道显微镜(STM)研究了PTCA分子在固-液界面的二维(2D)自组装行为,实验结果表明了分子间的作用力来源于分子间的氢键和π-π堆积相互作用力.     

扫描隧道显微镜中扫描与数据采集系统的设计

简要阐述了扫描隧道显微镜的工作原理和组成,重点论述了扫描与数据采集系统的设计,给出了用倒T型的D/A代替常规电位器的扫描电路,实现了对隧道电流的多级放大和对数压缩.     

三氧化硫实验室制法探究

探究了实验室制取三氧化硫的最佳实验条件，并对以往的装置有所改进，使实验操作方便，现象明显，产率提高，污染减小，实验结果表明，以5g无水亚硫酸纳与10ml浓硫酸反应，再经催化氧化制取三氧化硫，效果好，操作方便。