基于小波变换的薄膜显微图像多重分形分析

用透射电镜(TEM)观察了采用直流磁控溅射法制备厚度在1.5 nm~67 nm之间的半连续Ag膜的形貌。对TEM显微图像,提出了利用小波变换消除显微图像中的低阶趋势项,然后用多重分形谱来定量表征不同厚度半连续Ag膜的复杂微结构特征。结果显示,多重分形谱的宽度(Δα)、顶点位置都会随着膜的厚度变化有规律地变化。这种方法表征了不同条件下薄膜的形成机理,为探索薄膜微结构的制备条件提供了重要的理论依据。     

半连续Ag纳米薄膜显微图像的多重分形谱研究

多重分形谱是分形理论中最基本的一个数学概念,也是分形理论应用中最重要的一个方面。在解决实际问题中多重分形谱主要用来描述物理量不均匀的随机概率分布,通过对半连续Ag纳米薄膜显微图像结构形貌的分析和处理,以及通过薄膜显微图像多灰度概率测度进行多重分形谱分析,用多重分形谱描述随薄膜厚度变化的Ag颗粒的空间分布的不均匀性。实验结果表明,多重分形谱是一种有意义的表征参数,能够从多分形角度对薄膜中Ag厚度的空间分布均匀性和尺寸分布进行定量化的分析和解释。