SSX型扫描隧道显微镜及材料表面粗糙度的检测

材料表面相糙度对其机械性能有很大影响,因此对粗糙度的检测是非常重要的。多年来人们一直努力发展粗糙度的检测技术,相继出现了干涉显微镜,接触式轮廓仪等仪器。这些仪器虽然能以较高的深度分辨率在常压下检测多种不同材料表面,但横向分辨率低。例如:接触式轮廓仪的最大横向分辨率只有100nm,即不能探测小于100nm的微观结构。扫描电镜虽然有较高的横向分辨率,但其深度分辨率较低,并且只能在真空环境中工作。八十年代初发展起来的扫描隧道显微镜(STM)开创了观测材料表面微观结构的新途径。这种仪器即使工作在大气环境中也能同时以很高的横向分辨率(最高～0.2nm)和深度分辨率(最高～0.01nm)给出金属、半导体等材料表面的三维图象。本文介绍了我们自己研制的STM并讨论了用STM     

高速原子力显微术研究进展

自1986年发明原子力显微镜以来,它已成为材料、生物以及纳米科技等许多领域的重要工具。由于常规原子力显微镜成像速度缓慢,在动态过程观测、工业生产线原位测量以及高密度信息存储等领域的应用受到限制,因此发展高速原子力显微术近年来已引起国内外的高度关注。本文综述了高速原子力显微术关键技术(包括:微小探针、高速扫描器设计和控制方法)以及应用等方面的最近进展。     

原子力显微镜图像小波去噪方法的研究

将小波阈值收缩去噪技术应用于原子力显微镜图像处理中,着重对阈值确定过程中阈值修正算法及阈值函数选取进行了讨论,对比了各种方法的优缺点,针对噪声较大的原子力显微镜图像,提出一种改进的修正阈值滤波方法,并给出了具体算法。采用原子力显微镜扫描的光盘膜图像对所提算法进行了实验研究,对采用不同阈值及阈值函数获得的结果进行了对比。该结果验证了所提方法的有效性。     

透射电子显微镜单色器的发展及应用

自1932年透射电子显微镜发明以来,透射电子显微学在基础理论、仪器研制及其在材料科学、生命科学等领域的应用得到了迅速发展,200kV场发射枪透射电子显微镜的点分辨率已达0.19～0.25nm,能量分辨率为0.7～1.0eV。进一步提高透射电子显微镜性能的关键在于降低物镜球差和电子束能量扩散等。球差校正器的发明使透射电镜的点分辨率已突破0.1nm,电子源色差已成为进一步提高电子显微镜信息分辨极限和电子能量损失谱能量分辨率的瓶颈。在场发射枪透射电子显微镜上增加单色器（能量过滤器）可有效降低电子束的能量色散,减小色差对电子显微镜性能的影响。本文介绍了Wien型、Ω型及Mandoline型等几种常见的能量过滤器的工作原理、结构、性能及其应用。     

光学高分子薄膜纳米结构与性能关系的探讨

应用AFM及力曲线的统计方法(forcecurvemethod)和Tapping/Phase功能,比较系统地研究了Glass/ITO基底上旋涂厚度为5μm的非线性光学功能高分子薄膜。结果发现,不同基底对于薄膜结构及分子构象没有明显影响。客体分子(molecule-2)在常温条件下能够以氢键的方式镶嵌在主体高分子(molecule-1)链上的—OH官能团周围和相邻的分子链间,形成特征的纳米级带状结构。ITO基底上非线性光学功能高分子薄膜在160～180℃条件下和经3000V强电场极化后,客体分子和主体高分子不同程度地进行了化学交联反应,生成新的非线性光学高分子;薄膜的微观结构由常温时的带状结构变为纳米环状结构,膜表面呈现出均匀平滑的表面形貌,并获得了理想的电光性能信号。分子键合类型的变化使得薄膜的组分发生了变化,并引起了薄膜的微观结构的改变。力曲线的统计方法和Phase的相关信息为此提供了重要证据。     

弹道电子发射显微术

本文简单介绍了弹道电子发射显微镜（ＢＥＥＭ）的原理和应用，并给出了用自动研制的ＢＥＥＭ设备得到的一些实验结果。     

脉冲宽度导致的石墨表面纳米结构尺度变化的STM观察

材料表面进行的纳米加工探索已经成为研究纳米尺度上的化学现象的重要途径。大量实验数据表明,利用ＳＴＭ进行的表面纳米加工过程是同时受到强电场和高电流密度的作用而诱导的局部氧化或聚合反应等。     

一种能与SEM联合应用的STM

一种能与ＳＥＭ联合应用的ＳＴＭ商广义，贺节，姚骏恩，吴杏芳，杨楠（中科院北京电子显微镜实验室，北京１０００８０）（北京科技大学金属物理系）扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）是一种具有原子分辨率并能在真空，大气等不同环境下工作的新型表面分析仪器。在物理、化学、材...     

一种原子分辨率扫描隧道显微镜

本文报告了我们自制的扫描隧道显微镜的原理、结构及解决的几个关键技术问题,如样品和针尖间距的粗调和细调,三维扫描和控制压电陶瓷管,针尖的制备,减震阻尼系统和电子线路,最后给出了高定向石墨表面原子排列的线扫描象、亮度调制象和形貌阴影象。