用于纳米级三维表面形貌及微小尺寸测量的原子力显微镜
SPM是在纳米尺度上进行测量的重要的测量仪器之一,随着SPM进入工业测量领域,SPM的校准、量值溯源和测量不确定度分析已经成为SPM能够作为计量仪器使用的关键所在.文章论述了一种计量型原子力显微镜的构成、校准以及在国际比对中的应用.
AFM工作台扫描控制电路的设计
在现有理论的基础上,设计出一种新型的AFM工作台扫描控制电路。介绍了该电路的设计思想。与现有的AFM控制系统相比,X、Y方向的运动采用闭环控制,提高了控制精度。文中还介绍了一种简单实用的PI调节电路,该电路具有结构简单、成本低、功耗小和控制精度高等优点。
恒撞击力轻敲模式AFM的设计及研究
在轻敲模式AFM中,利用DMT模型与光探针点衍射理论结合来检测微探针的振动,并对振动信号进行频率域分析,通过检测和控制信号中高次谐波分量使针尖-样品间撞击力保持恒定.测试实验表明,该系统具有结构简单、可测不同材料的样品和对软质材料样品损伤小的优点,其测量重复性可达1%,分辩力可达1~5nm.
满足自锐效应的AFM探针针尖加工
根据各向异性湿法刻蚀针尖的自锐效应模型和晶面交点模型, 设计了AFM探针针尖加工工艺流程,并进行了针尖加工实验.通过分析实验结果并结合晶面交点模型,分别得到了针尖形状与蚀液浓度、刻蚀液温度、添加剂、掩模方向的关系.结合自锐效应模型,得到了(100)硅片刻蚀针尖自锐条件.最后对工艺参数进行了优化,采用15 mol/L的KOH溶液,在70 ℃,并且方形掩模边缘平行于<110>方向,可以得到满足自锐效应的、重复率高、表面粗糙度小、高宽比为1.56的单晶硅针尖.
碳纳米管原子力显微镜针尖的研究进展
碳纳米管具有很小的半径、较高的纵横比、高的柔软性能、独特的化学结构和确定的电子特性,这一系列性质使得它很适合用作原子力显微镜针尖.针尖的制作原先是手工操作,目前应用较广泛的是化学汽相沉积法(CVD).这种针尖使原子力显微镜的分辨率得到很大的提高,纳米操纵能力大大加强.
变温超高真空扫描探针显微镜
扫描隧道显微镜(STM)是一种可以在实空间观察到原子级分辨率图像的实验仪器,且发展出许多衍生仪器,如原子力显微镜(AFM)、扫描近场光学显微镜(SNOM)等,统称为扫描探针显微镜(SPM)。但是以往人多数STM是在室温条件下工作的,不能实时观察样品随温度变化的情况。本文介绍德国Omicron公司新开发的变温超高真空扫描探针显微镜(VT UHV SPM),它包括STM和AFM两部分,可以在25K~1
利用AFM探针机械刻划方法加工微纳米结构
为了探索在纳米尺度加工微纳米结构,MEMS/NEMS器件的新的加工方法,采用基于AFM改造的微加工系统,研究了探针机械刻划机理,分析了工作台的定位精度,AFM的工作模式,探针形状等因素的影响.以复杂字体“哈工大”为例说明了微纳米结构轮廓坐标的获得,并加工了实例.同时还给出了齿轮形状,各种复杂二维结构的加工实例.结果表明采用AFM探针机械刻划技术可以应用在微纳米尺度结构的加工领域.
AFM在纳米结构加工中的应用研究
文中阐述了基于自行研制的原子力显微镜(AFM)的纳米刻蚀加工方法,研究了针尖上的载荷大小和扫描次数对加工深度的影响,利用AFM的微探针在氧化铝(Al2O3)材料表面加工出纳米结构,验证了该加工方法的可行性.实验结果表明基于AFM的纳米刻蚀技术可作为加工纳米器件的重要手段.
亚精胺诱导DNA凝聚的有序性的AFM研究
观察生物体内DNA凝聚参与物--亚精胺对DNA的凝缩作用将有利于深入理解DNA在体内的紧密存储机制。本文采用原子力显微镜(AFM)研究了在不同的DNA浓度下亚精胺-DNA凝聚体的形态变化,研究表明:随着体系中DNA浓度的变化,亚精胺将诱导DNA形成两种类型的凝的,当λ-DNA浓度低于1ng/μl, 精胺可诱导λ-DNA形成一种特殊的结构--环形凝聚体,其体积与单个λ-DNA的体积近似,当λ-DNA
Ni过渡层对Co/Cu/Co三明治膜微结构及巨磁电阻性能的影响
本文利用原子力显微镜对具有不同厚度Ni过层的Co5.0nm/Cu3.5nm/Co5.0nm三明治在各个制备阶段样品的表面形貌进行了系统的研究,并结合X射线衍射的结果,发现Ni过渡层可以使Co/Cu/Co三明治的界面平整,并形成强的(111)织构,从而导至瓣巨磁电阻值增大和矫顽力减少。电阻率的分析是表明过厚的Ni过渡层由于分流效应的存在会削弱材料的巨磁电阻值。