压电陶瓷在扫描隧道显微镜中的应用

本文简要介绍了扫描隧道显微镜的工作原理,较详细地介绍了扫描隧道显微镜中应用的压电陶瓷的几种结构形式及其特性。     

扫描隧道显微镜微位移驱动器(爬行器)的研究

设计并制作了一种用于扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）的吸附式微位移驱动器（爬行器）,针对其基本特性,提出了优选制备工艺与优化程序相结合的方法。一了必要的工艺过程,制作了合适的驱动电路,以及合理的控制程序,在控制程序中引入了面向对象采用了Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋编程,使程序具有合理的工作模型和良好的用户界面,该爬在的性能与国外同类产品基本相同,造价仅为它们的百分之几。     

STM2000扫描隧道显微镜

STM2000扫描隧道显微镜是英国VG公司产品。它除了带有高真空样品室以外还配有锁相放大器。因此它不仅能观察样品表面形貌像,而且还能观察到样品表面的原子结构像以及其相应的电子结构。 STM2000技术指标分辨率:2A 用VG公司提供的石墨解离表面垂直噪音:最大0.1A 漂移:<5A/分钟(包括压电蠕变) 扫描范围:10A×10A到1μm×1μm 步长:最小0.1A     

扫描隧道显微镜与隧道谱测量

本文以低维化合物系统为主研究对象，介绍利用扫描探针显微镜进行隧道谱测量的基本原理及一些实验成果。     

光子扫描隧道显微镜研究

光子扫描隧道显微镜（ＰＳＴＭ）是电子扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）的光学模拟，它对样品的光学特性特别敏感，且大大突破了传统光学显微镜的衍射极限的限制，是扫描探针显微镜家族中新出现的一个成员，我们自行设计开发了一套ＰＳＴＭ实验系统，研究了其纵向扫描特性，观察了二维干涉光场及其它实际样品。实验表明该实验室系统的扫描面积达１２×１２ｕｍ￣２，纵向分辨率达λ／１００，横向分辨率有待进一步鉴定，从已观察的样品分析不低于０．１ｕｍ。     

二氧化硅超薄膜的扫描隧道显微镜和扫描隧道谱研究

用超高真空热氧化方法在Si(111)清洁衬底上生长了二氧化硅超薄膜，并利用超高真空扫描隧道显微镜和扫描隧道谱技术对超薄膜的表面形貌和局域电学特性进行了研究。结果显示，在超薄范围二氧化硅呈层状生长，不同层的微分电导谱所测禁带宽度差别可以达到约3eV，形貌对二氧化硅带宽的影响小于膜厚的影响。     

大范围高分辨扫描隧道显微镜的研究

八十年代初问世的扫描隧道显微镜Scanning Tunneling Micrdscope(简称STM)是一种新型表面观测仪器。在三维空间都达到原子分辨率,对样品无任何破坏性以及可在超高真空、大气甚至液体中工作等独特优点使其在短短几年里得到了飞速发展并获得了广泛应用。。为进一步提高STM性能,扩大应用领域,本文将讨论一种大范围高分辨扫描隧道显微镜。分辨率和扫描范围是衡量STM性能的两个主要技术指标。目前绝大多数具有原子分辨率的STM,最大扫描范围局限在1微米左右,主要用于原子或纳米尺度下观察结构均匀的材料表面。但是,实际应用中存在的以下几个问题显露了现有STM扫描范围小的不足以及研制大范围高分辨STM的必要。第一、     

基于扫描隧道显微镜的纳米加工技术

介绍了具有原子级分辨率的扫描隧道显微镜(STM)的工作原理及其相对于传统的电子束加工所具有的技术优势,阐述了STM在纳米加工中的应用和需要解决的技术难题。     

石墨表面扫描隧道显微镜纳米级加工研究

利用自制的扫描隧道显微镜(STM),进行了石墨表面的纳米级加工研究.在用STM对固体材料表面进行纳米级超微加工过程中,当探针-试样间施加一高电压脉冲时,电子反馈回路将使探针急速回缩,导致实际有效电压脉冲宽度远小于所施加的电压脉冲宽度.我们专门设计了由计算机编程控制的瞬时"保持"功能,即在高电压脉冲作用过程中,使探针始终固定在原有位置,并保持原有探针-试样间距不变.因而在进行固体材料表面纳米级超微加工时,可准确地测得有效电压脉中宽度.通过在大气中对石墨表面的蚀刻研究,首次测得在电压脉冲幅值为4V时,有效脉宽阈值为(0.04±0.01)μs.     

光子扫描隧道显微镜光子隧穿可视化数值模拟

提出了一种新的入射波设置“三波法”,即将光子扫描隧道显微镜(PSTM)系统中的入射波、全内反射波和透射的隐失波同时设置为时域有限差分(FDTD)计算区域的入射源,克服了PSTM中应用FDTD所遇到的存在样品台(分层界面)和全内反射等困难。给出了PSTM中探针针尖与样品相互作用和光子隧穿的物理图像。模拟了PSTM探针等高扫描过程。给出了PSTM图像,比较了单光束照射与π对称照射等高度扫描曲线的不同,前者有一定的偏移,后者可纠正偏移。     

扫描隧道显微镜数字反馈控制系统分析

针对传统模拟反馈的缺点，本文介绍了以高速信号处理卡ＴＭＳ３２０Ｃ３０为主的扫描隧道显微交易数字反馈控制系统，对控制参数的设置及调整方法进行了研究，给出了计算机仿真结果，并对反馈控制系统的稳定性进行了分析，指出了当频率较高时，系统将出现不稳定的波动。     

Vibration Compensation for Scanning Tunneling Microscope

The influence of vibration is already one of main obstacles for improving the nano measuring accuracy. The techniques of anti--vibration,vibration isolation and vibration compensation become an important branch in nano measuring field. Starting with the research of sensitivity to vibration of scanning tunneling microscope(STM), the theory, techniques and realization methods of nano vibration sensor based on tunnel effect are initially investigated, followed by developing the experimental devices. The experiments of the vibration detection and vibration compensation are carried out. The experimental results show that vibration sensor based on tunnel effect is characterized by high sensitivity, good frequency characteristic and the same vibratory response characteristic consistent with STM.     

扫描隧道显微镜的新型实时图像处理系统

本文介绍了一种用于扫描隧道显微镜的实时图像处理系统。通过改变形态学运算，定义条件腐蚀、条件膨胀、开运算、闭运算、可滤除幅度大于特定值的噪声信息。选择适当的模板结构和门限阈值，这种改进的形态滤波器既保留了传统形态滤波器的优点，又克服了它的特点。     

微晶纤维素超显微结构的扫描隧道显微镜研究

本文以微晶纤维素Ｓｉｇｍａｃｅｌｔｙｐｅ５０为材料，用扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）对其结构进行了研究，结果表明用ＳＴＭ可以直接观察到纤维素的基原纤丝（ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙｆｉｂｒｉｌ），其直径为２—３纳米。从表面观察，微晶纤维素的基原纤丝平行排列在一起，其本身呈螺旋状，基原纤丝进一步聚合在一起，形成微纤丝（ｍｉｃｒｏｆｉｂｒｉｌ）。从横切面也观察到了基原纤丝的大小和排列。从纳米水平直接观察到基原纤丝的结构尚属首次，ＳＴＭ是观察纤维素超显微结构的有效工具。     

扫描隧道显微镜中的能谱分析

本文探讨了扫描隧道显微镜中的样品成分分析问题，提出了分析元素的方案，认为二极式结构的俄歇电子出现势谱具有很好的前景，本文对二极式结构的俄歇电子出现势谱的实验作了介绍，并提出了提高其性能的一些方法使它具有应用的可能。     

扫描近场光学显微镜及其初步应用

介绍的扫描近场光学显微镜能够以探针作为亚微米光源或探测器以及受抑全反射等三种工作方式探测样品,在没有样品一探针间距控制的情况下对全息光栅、脂质体以及沸石粉末等进行了扫描成像,并获得了超衍射极限的光学分辨率,其中最优分辨率可达约100nm。