通用STM控制软件的设计

介绍一种在WINDOWS环境下运行的通用扫描隧道显微镜 (STM )系统控制软件 ,并给出了主要的程序框图。该软件在改进扫描隧道显微镜的控制方面取得了良好的效果 ,有一定的实用价值。     

基于计算机仿真的扫描隧道显微镜原理分析

扫描隧道显微镜被广泛应用于材料表面研究,单原子操纵等前沿物理中。但是,目前的扫描隧道显微镜的原理分析主要是基于量子物理中的薛定谔方程。我们试图从经典物理出发推导扫描隧道显微镜中的高度与电流的关系,并同量子物理中的结论做以比较。从而验证经典物理在纳米量级应用的可行性,并深化对经典物理与量子物理之间的理解。     

宽范围扫描隧道显微镜控制系统

结合宽范围扫描隧道显微镜系统设计，证明了控制系统的信噪比和频带宽度的关系， 给出了高压宽带低噪声驱动电路和双极性输出开方电路。     

光子隧道效应的检测及显微术

本文提出了光子扫描隧道显微技术的机理,对光子隧道效应进行了实验研究,在国内首次检测到了光子隧道效应,文中还介绍了我们所研制的一套光子扫描隧道显微镜系统的工作原理、设计思想及已解决的几个关键技术问题,并利用该系统获得了不镀膜、镀银膜、镀硫化锌膜这三种不同样品的实验数据,实验结果与光子隧道效应理论完全相符。     

超微粒氧化锌薄膜的制备及表面STM观测

作者在大气、常温环境条件下，对采用直流气体放电活化反应蒸发沉积法制备的超微粒氧化锌薄膜的表面构象进行了扫描隧道显微镜观察，获得了一些用传统电子显微镜所难以观察到的新现象，并结合工艺条件对其构象作了一定程序的解释，提出了热处理对其表面构象的影响。     

超微粒氧化匀薄膜的制备及表面STM观测

作者在大气、常温上，对采用直流气体放电活化反应蒸发沉积法制备的超微粒氧化锌薄膜的表面构象进行了扫描隧道显微镜观察，获得了一些用传统电子显微镜所难以观察到的新现象，并结合工艺条件对其构象件一一定程序的解释，提出了热处理对其构象的影响。     

纳米分辨近场光学显微成象技术现状

介绍了纳米分辨近场光学显微成象技术现状,近场光学显微成象技术大体可分为小孔扫描近场光学显微镜（Ａ－ＳＮＯＭ）、无孔径用射扫描近光学显微镜（Ｓ－ＳＮＯＭ）和光子扫描隧道显微镜（ＰＳＴＭ）三种基本类型,除介绍这三类近场光学显微镜简要成象原理、现状和各自特点外,还重点介绍了大连理工大学纳米成象技术研究组ＰＳＴＭ的研究进展,即ＰＳＴＭ消假象数值模拟和实验研究结果,其实验空间分辨首次达到２．８ｎｍ线扩展函数     

扫描探针显微镜及其在光盘开发中的应用

本文简要介绍了扫描探针显微镜的原理和技术特点,并详细地阐述了它在光盘研究与开发中的应用。一、扫描探针显微镜扫描探针显微镜(ScanningProbeMicroscope),简称SPM。SPM技术是80年代发展起来的一种突破性的     

扫描隧道显微镜微动台的有限元分析与实验研究

设计了一种以基于尺蠖运动原理的微动台为核心的扫描隧道显微镜(STM)机械机构,利用有限元方法对微动台部分的结构进行分析,对其静态、模态特性进行了实验研究。结果表明:微动台具有较大的行程和较好的稳定性,载物力可以达到16.7 N,最小步距约8.8 nm,行程14mm。     

STM三维图象处理在微机上的实现

本文介绍了可在微机上运行的扫描隧道显微镜三维图象处理程序。程序运用平移、比例、旋转、透视等几何变换将样品表面形貌以适当的位置、大小和角度显示在二维屏幕上,经消隐和明暗处理加强图象的立体感、真实感和清晰度,通过颜色模型转换将图象以灰度或混合过渡颜色绘制在高分辨显示终端上,实现 STM 数据的三维立体显示,进一步加强仪器的数据处理和显示功能。     

研发动态

澳美科学家设计出最细的纳米导线澳大利亚和美国科学家组成的研究团队成功设计出迄今世界上最细的纳米导线,厚度仅为人类头发的万分之一,但导电能力可与传统铜导线相媲美.这项技术有望应用于量子计算机研制领域.科学家利用精心设计的原子精度扫描隧道显微镜,在硅表面以1纳米间隔只安放1个磷原子的方式制备了纳米导线,其宽度     

纳米电子技术和纳米电子器件的展望

当电子器件的尺寸小到纳米尺度时,将会进入电子器件发展的第三个时期即单电子晶体管时期。由于纳米尺度的单电子晶体管的尺寸仅为目前微米尺度的晶体管的千分之一左右,同时其工作能耗也将大幅度降低,这就为实现更大规模的集成度提供了可能。本文将在介绍近年来应用扫描隧道显微镜在单原子操纵这一纳米电子学前沿研究领域所取得的部分研究进展的基础上,讨论纳米电子技术的应用前景。     

弱信号检测技术在电声扫描显微镜研制中的应用

电声扫描显微镜是近年发展起来的一种新型检测成像工具。由于它的成像原理基于微观热学与弹性变化,因而它具有常规扫描显微镜无法比拟的优点:试样的非破坏性亚表面剖面成像。电声扫描显微镜也是高新技术结合的产物,它的产生也得力于弱信号检测技术的发展。本文简要介绍了电声扫描电镜的工作原理、结构及其应用,侧重介绍了弱信号检测技术在该仪器研制中的应用。     

塑封器件声学扫描显微镜检查技术及标准探讨

塑封器件已经大量在工程中使用,需要使用非破坏性的声学扫描显微镜检查技术来有效剔除存在早期缺陷的塑封器件。塑封器件典型的缺陷包括分层、空洞、裂纹。论文描述了典型的三种扫描模式,提出了提高声扫试验效率的方法,并且对相关的声学扫描显微镜检查技术标准进行了探讨,提出了改进的建议。     

超声波扫描显微镜应用及发展研究

超声波扫描显微镜是一种利用超声波为传播媒介的无损检测成像设备,相对于传统的破坏性检测,超声显微镜不会对样品造成损伤,更不会影响样品的性能。本文主要介绍了超声波显微镜的发展现状、应用领域和发展等内容。应用领域主要从材料科学检测行业、半导体测试行业、金刚石检测行业、低压电器检测行业和水冷板检测行业。最后,对超声波扫描显微镜的发展进行了展望。随着超声波技术的发展,声频会越来越高,超声显微镜的本领将越来越大。可以预料,它与其他尖端技术结合,将会发挥出更大更独特的作用。     

改善电声信号检测噪比的若干问题讨论

简述了近年来新发展的一种显微成象仪器－扫描电声显微镜，并着重了在信号检测过程中，通过在仿真工作条件下采用的一系列措施，优化传感器参数选择；加强信号耦合传输，避免引入干扰；运用计算机技术，增强数据处理能力等，因而改善了信号检测的信噪比，提高了电声成象的质量。     

纳米级针尖制备控制系统设计与实现

制约扫描隧道显微镜分辨率的一个关键因素是其使用的针尖不够尖锐,如何制备出更加尖锐的针尖是当前扫面电镜分辨率突破的一个重要方面。在传统的制备工艺基础上,一种基于化学刻蚀和场致刻蚀的工艺流程可是实现制备纳米级针尖。本文介绍了该针尖的制备控制系统的设计与实现。该针尖的制备有其特殊性,据此开发了对应的控制系统,包括高压电源、控制箱、控制卡、相机等及对应的上位机控制程序,经实践验证,能够实现对超级针制备的工艺控制及数据记录。     

一种基于临近点集数据融合的AFM动态成像方法

原子力显微镜(Atomic force microscopy, AFM)是纳米技术和纳米操作领域中最重要的研究工具之一. 本文针对扫描成像的原子力显微镜, 提出了一种改进的AFM动态成像方法, 该方法分析了AFM系统中样品与针尖之间的非线性力对成像精度的影响, 通过对扫描过程中获得的成像数据进行融合滤波, 有效地提高了快速AFM的成像精度. 具体而言, 论文首先分析了原子力显微镜当前成像方法存在的主要问题, 然后针对在高速扫描或者样品形貌高度有突变时, 因AFM系统中非线性因素而引起的成像误差, 提出了一种基于临近点集数据融合的改进动态成像方法, 以提高AFM对于样品表面形貌的成像精度. 最后分别利用原子力显微镜仿真平台数据和实验数据, 验证了本文提出的改进成像方法的性能.     

单管压电扫描器非线性校正的计算机仿真

对扫描探针显微镜中的单管压电执行器在x—y平面扫描的电压一位移特性进行了物理和数据分析，提出了一种基于采集数据和Matlab数值计算的建模方法。经过大量的实验数据的统计分析，充分考虑了扫描速度、扫描角度、非正交和耦合误差因素对单管压电扫描器模型误差的影响，建立的模型的数学表达式在形式上表现为二项式叠加各种误差表达式。基于此模型推导出了单管压电扫描器的非线性校正的数学表达式，通过计算机仿真软件Matlab对其进行了仿真研究。仿真实验证明建立的模型能有效的消除各种误差。该方法避免了建模时对压电陶瓷内部机理（极化等）的分析，使模型参数的个数降低到很少，是一种在工程实践中非常实用的建模方法。     

基于因特网的STM远程实时控制系统的设计与实现

在分析因特网信息传输机制的基础上,采用TCP／IP协议和客户机／服务器模式实现了多用户远程分权控制STM（扫描隧道显微镜）仪器。分析了远程实时控制系统对设备硬件及网络带宽的要求,初步探讨了因特网远程实验过程中的网络与设备安全问题与解决方案,应用本软件系统可以对远程设备进行实时控制,同时用户与操作者之间可以进行在进行任意两者之间的语音与视觉交流,从而实现了科学与实验的设备无关性,突破了现有科学研究对操作时间与地点的限制,为大幅度提高现有设备的使用效率和创建新的科研模式奠定了基础,本系统成功地实现了北京－上海两地之间的远程演示。