衬底及压强对磁控溅射ZnO薄膜表面形貌的影响

在压强为0.5Pa和0.7Pa的情况下,采用磁控溅射法分别在Si及石英玻璃衬底上生长ZnO薄膜。利用原子力显微镜对ZnO薄膜的表面形貌进行观察,研究了压强及衬底对薄膜表面形貌的影响。研究表明:在Si衬底上生长的ZnO薄膜,压强为0.7Pa时比压强为0.5Pa时表面粗糙度要大;在相同溅射气压(0.7Pa)下,Si衬底上得到的ZnO薄膜质量明显优于石英玻璃衬底上的。     

大块锆基非晶合金Zr53．5Cu26．5Ni5Al12Ag3的盐雾腐蚀行为

采用铜模吸铸法制备直径为5 mm的Zr53.5Cu26.5Ni5Al12Ag3,用电化学极化曲线方法考察该大块锆基非晶合金及相应的晶态合金在55℃中性盐雾气氛下腐蚀120 h的腐蚀行为,并用金相显微镜、SEM和EDS对腐蚀前后试样的表面形貌和成分进行观察与分析.极化曲线测试结果表明,在55℃中性盐雾气氛下,大块锆基非晶合金比相同成分的晶态合金具有更好的耐盐雾腐蚀性能,腐蚀120 h后,Icorr=9.922×10-7A/cm2,比同条件下的晶态合金小3个数量级.SEM分析表明非晶合金表面没有发生明显的腐蚀,表面保持光洁.EDS分析表明非晶合金腐蚀产物为Al的氧化物,相应的晶态合金表面腐蚀产物为Al和Ni的氧化物.     

闪锌矿BxAl1-xAs合金的LP-MOCVD生长研究

利用低压金属有机化学气相沉积(LP-MOCVD)生长工艺,采用三乙基硼(TEB)源,在GaAs(001)衬底上生长了B并入比为0.4%～4.4%的一系列BxAl1-xAs合金。实验结果表明,BxAl1-xAs的最优生长温度为580℃;当生长温度为550℃和610℃时,BxAl1-xAs中B并入比都会下降,550℃时B并入比下降更为显著。在580℃最优生长温度下,B并入比随着TEB摩尔流量增加而提高,且B并入比从临界值2.1%增加至最大值4.4%时,DCXRDω-2θ扫描BxAl1-xAs衍射峰的半高宽值从51.8 arcsec升高到204.7 arcsec,原子力显微镜(AFM)测试表面粗糙度从2.469 nm增大到29.086 nm,说明B并入比超过临界值后BxAl1-xAs晶体质量已经逐渐严重恶化。     

计量型扫描显微镜中大行程纳米定位系统研制

为克服现有计量型扫描探针显微镜(SPM)测量范围小、测量速度低的不足,提出了快速共焦显微镜和SPM结合的大量程、高速、可溯源扫描显微镜,实现了一种大行程纳米定位系统,用于显微镜的扫描定位。系统包括伺服电机驱动的两维机械位移台和压电陶瓷(PZT)驱动的三维柔性铰链微动台,具有双伺服环运动控制机制,由双频激光干涉测量系统进行反馈和溯源。为抑制系统噪声,提高定位精度,设计了数字切比雪夫滤波器,将噪声减小85%。在100 mm×100 mm×20μm行程内,系统具有优于5 nm的定位精度和2 nm的分辨率。     

微观平面物体的三维成像技术

利用偏振技术,设计出微观平面物体的三维放大成像系统,解决了特殊物体的三维放大成像问题。该系统主要包括显微成像和照明系统两个部分,系统放大倍数为100,采用LED作为照明系统光源,使物体在经过偏振器件和光学系统后的亮度满足人眼的要求。设计的显微系统的前工作距离为56 mm,满足系统的大于50 mm的设计要求。显微成像系统成像质量较高,空间分辨率达到0.004 mm,照明系统的像面平均照度为600 lx。     

Atomic scale imaging of monocrystalline Si （001） surface by molecular dynamic simulation

Non-contact atomic force microscopy(nc-AFM) atomic-scale imaging process of monocrystalline silicon surface using capped single-wall carbon nanotube tip is simulated by molecular dynamic method. The simulation results show that the nc-AFM imaging force mainly comes from the C-Si and C-C chemical covalent bonding forces, especially the former, the nonbonding Van der Waals force change is small during the range of stable imaging height. When the tip-surface distance is smaller than the stable imaging height, several neighboring carbon atoms at the tip apex are attracted, and some of them jump onto the sample surface. Finally the tip apex configuration is destroyed with the tip indenting further.     

基于扫描探针显微镜的几种洋酒AFM扫描图

在扫描探针显微镜的AFM扫描图中,国产白酒所含呈香呈味微量物质形成了聚集的颗粒状微观形态。为了观察洋酒微观形态,文章采用扫描探针显微镜对伏特加,白兰地,威士忌和配制酒做了扫描,得到这四种酒的AFM扫描图。从图中观察到了这四种酒的微观形态。     

实现金相图象彩色化的一种新方法

本文提出一种简便的方法,仅利用一彩色滤波器便可以从金相显微镜实时地观察到假彩色编码图象。图象棱角分明、色彩鲜艳丰富,并能显示黑白显微放大图象所看不到的细节。 我们使用的方法是使黑白图象假彩色化,它利用改造物的空间频谱(即在不同频谱处仅让“某种颜色的光”通过)而实现的。 作者给出理论解析、实验装置和实验结果,并指出这种方法的优点及其在冶金,机械等领域的潜在实用前景。     

基于PI模型的AFM压电陶瓷执行器迟滞误差补偿

本文针对原子力显微镜（Atomic Force Microscopy,简称AFM）迟滞特性易降低扫描图像精度,根据微位移测量的方法建立了可以精确描述AFM系统中压电陶瓷器执行器（Piezoelectric Ceramic Transducer,简称PZT）迟滞误差模型并提出了合适的误差补偿方法。首先,原子力显微镜作为测量工具,获得一系列特征样品的扫描图像,通过计算扫描图像数据计算出压电陶瓷的微位移。接着,依据微位移数据建立AFM系统中压电陶瓷执行器迟滞误差模型。最后,通过对压电陶瓷PI （Prandtl-Ishlinskii）迟滞误差模型解析求逆进行补偿控制方法研究。实验结果证明,PI迟滞误差模型可以精确描述AFM系统中压电陶瓷执行器的迟滞现象,基于该模型的补偿控制方法可以有效减小迟滞误差,是提高AFM系统中压电陶瓷执行器定位精度的一种有效方法。     

PVA含量对PVDF/PVA改性膜抗污染性的影响研究

通过原子力显微镜(AFM)以及自制的PVDF胶体探针测量膜与不同有机物,即牛血清蛋白(BSA)、腐殖酸(HA)以及海藻酸钠(SA)之间的粘附力,从而研究不同PVA含量对PVDF/PVA改性膜抗污染性的影响.研究发现,随着PVA含量的增加,BSA以及HA污染膜的初期通量衰减幅度都呈先减小后增大趋势,而相应的通量恢复幅度都呈先增大后减小趋势.由于PVA的水合作用,改性膜-污染物之间的粘附力随着PVA含量的增加都呈减小趋势,因而其粘附力变化与相应污染膜的初期通量衰减幅度以及通量恢复率之间并不呈正相关性;而随着PVA含量的增加,SA污染膜的通量衰减幅度与通量恢复率都呈增大趋势,而改性膜-SA之间的粘附力呈减小趋势,与SA污染膜的通量衰减幅度以及通量恢复率之间呈良好的相关性.