桑蚕丝蛋白结构的STM研究

用STM在大气中成功地观察到了吸附在高定向热解石墨（HOPG）上的从桑蚕中提取的丝蛋白单分子层的结构，研究了温度和甲醇处理导致丝蛋白结构变化的情况，并根据实验结果提出了桑蚕丝蛋白的结构模型和在外界作用下的结构变化趋势。     

碳纤维结构的STM观察研究

碳纤维是一种重要的工程材料，它的表面结构和内部结构是其机械性质的重要影响因素。由于传统观察手段的局限性，关于碳纤维的结构知识，特别是原子 级和纳米级的知识是很缺乏的。扫描隧道显微镜Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，简称ＳＴＭ和能成为观察碳纤维表面和横断面的一个非常有力的工具，它能提供极高分辨率的图象（在大气中可达到原子级）。在实验中，首次用ＳＴＭ观察了聚丙烯腈基的碳纤维，     

Ag-BaO光电发射薄膜表面结构的STM研究

利用真空沉积方法制备了Ag-BaO光电发射薄膜,第一次用扫描隧道显微镜(STM)研究了Ag-BaO薄膜的表面结构,得到了高分辨的表面形貌像。介绍了Ag-BaO薄膜微区表面复杂的形态结构,并将测量结果和Ag-BaO薄膜的TEM像作了比较,分析了这些结构对光电发射的影响。     

再生桑蚕丝素/柞蚕丝素蛋白静电纺无纺网结构的研究

通过SEM、X射线衍射、FT-IR等方法分析研究了80%桑蚕丝素/20%柞蚕丝素共混静电纺纤维无纺网的形态和聚集态结构。结果表明,本实验条件下,无纺网为微米级纤维直径,桑蚕丝素和柞蚕丝素蛋白在结晶区内也相容。     

Si(100)面的STM观察

使用超高真空扫描隧道显微镜(STM)观察了Si(100)面,得到了清洁Si(100)面的STM像。从Chadi模型的形成和表面原子的各向异性扩散分析了STM像的两种类型的台阶棱。Si(100)面的STM像存在许多缺陷,缺陷位置能从在同一区域样品上加正负偏压的STM像来确定。     

Ag—BaO光电发射薄膜表面结构的STM研究

利用真空沉积方法制备了Ag-BaO光电发射薄膜，第一次用扫描隧道显微镜（STM）研究了Ag-BaO薄膜的表面结构，得到了高分辨的表面形貌像，介绍了Ag-BaO薄膜微区表面复杂的形态结构，并将测量结果和Ag-BaO薄膜的TEM像作了比较，分析了这些结构对光电发射的影响。     

STM及AFM在材料断裂与疲劳研究中的应用

扫描隧道显微镜（ＳＥＭ）和原子力显微镜（ＡＦＭ）具有原子级的极高分辨率,可在纳米尺度上获得实空间的表面微观三维菜貌,且可定量表征,因此可用来研究材料断裂与疲劳的微观机理。简要介绍ＳＴＭ和ＡＦＭ在该领域的应用及所取得的若干进展。     

STM选择局部氧化硅表面构造纳米结构图形的研究

利用扫描隧道显微镜对氢钝化的硅表面进行选择性氧化 ,形成了纳米尺度的线条。利用此氧化物线条作为腐蚀掩模进行化学腐蚀 ,使未氧化区被腐蚀 ,从而实现了图形转移。对此工艺和机理进行了研究。证明此工艺可以进行量子尺寸图形结构的加工 ,进而可以发展成为量子器件集成工艺。为了研究氧化层形成的机理 ,采用了低真空中低能电子束曝光实验。电子探针测量结果表明 ,在低能电子作用区可以测得氧成分 ,而非作用区则无氧成分 ,证明电子对氧化起到主要的作用。场可能起到增强氧化的作用     

单层聚酰亚胺LB膜的STM成象

扫描隧道显微镜(STM)被用来表征聚酰亚胺LB膜的形貌及分子排列结构。本文介绍了单层聚酰亚胺LB膜样品制备过程,所用的STM系统及STM实验。给出了该LB膜亚胺化前后的STM图象。结果表明,所制备的LB膜的聚合链排列有序,测得链间距即横向周期～7(?),纵向上所谓的“之”字型结构的周期为11(?)。这些数值与根据分子面积在理论上所预估的结果相符。     

真空蒸发沉积聚苯胺—TCNQ复合薄膜的STM研究

利用扫描隧道显微镜对真空蒸发沉积的聚苯胺－ＴＣＮＱ（ＰＡＮＩ－ＴＣＮＱ）复合薄膜、纯聚苯胺薄膜及纯ＴＣＮＱ薄膜试样进行了对比分析。研究发现,纯ＰＡＮＩ薄膜和纯ＴＣＮＱ薄膜都是绝缘膜,而用ＴＣＮＱ挽杂获得具有较高导电特性的ＰＡＮＩ－ＴＣＮＱ复合薄膜。而且与表面粗糙不连续的ＰＡＮＩ薄膜和ＴＣＮＱ薄膜相比,ＰＡＮＩ－ＴＣＮＱ复合薄膜易形成较大面积的表面结构完善的连续膜。傅里叶变换红外光谱（ＦＴＩＲ）分析     

聚苯乙烯超微粒子的STM观察

发现扫描隧道显微镜可对聚苯乙烯超微粒子进行观察。用水悬浮液及苯饱和溶液使聚苯乙烯表面溶胀后，都可得到清晰的STM像，并首次从溶胀表面的高分辨率STM像观察到高分子链的精细结构和链的镶嵌式自组装形态。     

Si（337）表面的STM研究

利用超高真空扫描隧道显微镜(UHV STM)，研究了Si(337)高指数面的形貌和原子结构，发现Si(337)表面平台的生长与退火速度有关，相对较慢的退火速度有利于生长尺寸更大、结构更完整的平台。高分辨SIM结果显示Si(337)表面平台原子结构为(5512)的周期性结构，表明Si(337)表面退火过程中稳定性较差，易重构成临近的更稳定的高指数面。     

Si(337)表面的STM研究

利用超高真空扫描隧道显微镜 (UHVSTM) ,研究了Si(337)高指数面的形貌和原子结构 ,发现Si(337)表面平台的生长与退火速度有关 ,相对较慢的退火速度有利于生长尺寸更大、结构更完整的平台。高分辨STM结果显示Si(337)表面平台原子结构为 (5 5 1 2 )的周期性结构 ,表明Si(337)表面退火过程中稳定性较差 ,易重构成临近的更稳定的高指数面     

PAN基预氧化纤维表面超微结构的STM研究

采用扫描隧道显微镜（STM）对射频等离子法制备的聚丙烯腈（PAN）基预氧化纤维的表面超微结构进行了研究,定性了预氧化纤维的三级结构单元.结果显示：在微米尺度下,预氧化纤维表面分布有粗细不一、沿轴向排列的带状微纤,微纤之间相互交叉;在纳米尺度下,观察到微纤由相互缠结、紧密排列的超微纤组成,随着扫描范围的逐渐缩小,进一步看到超微纤由堆积起来的细小微晶组成;在原子级尺度上,微晶表面碳原子与高取向热解石墨（HOPG）相比不很规则,但具有取向排列趋势.     

用STM的纳米导电图形加工技术的研究

用STM针尖对有机络合物电双稳薄膜材料施加强电场作用 ,可在材料表面产生纳米线度的导电几何图形。实验证明 :对针尖本身的几何构形、施加在针尖上的脉冲幅度、周期和占空比都必须进行细致的选择。用Ag TCNQ络合物进行实验 ,在适合的针尖 样品距离下 ,发现所加脉冲偏压的极性为负时 ,容易进行加工     

Si_3N_4/Si表面Ge生长过程的STM研究

利用STM和LEED分析了Ge在Si3 N4 /Si(111)和Si3 N4 /Si(10 0 )表面生长过程的结构演变。在生长早期 ,Ge在两种衬底表面上都形成高密度的三维纳米团簇 ,这些团簇的大小均在几个纳米范围内 ,并在高温退火时体积增大。当生长继续时 ,Ge的晶体小面开始显现。在晶态的Si3 N4 (0 0 0 1) /Si(111)表面 ,Ge的 (111)晶向的小面生长比其他方向优先。最后在大范围内形成以 (111)方向为主的晶面。相反 ,在非晶的Si3 N4 表面 ,即Si3 N4 /Si(10 0 ) ,Ge晶体的高指数侧面生长较顶面快 ,最终形成金字塔形的岛结构。对这样的表面生长过程进行了探讨并给出了合理的物理解释     

压电陶瓷铎STM图像的影响及计算机校正

在很多情况下，扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）图像的几何形貌方面的误差主要是由压电陶瓷的漂移、Ｘ扫描器和Ｙ扫描器的压电系数的不一致性和压电陶瓷扫描时的非正交性引起的。本文建立了一种物理数学模型来校正这些误差，取得了满意的结果。即使在漂移的状碥症，也可以利用已知结构的表面对ＳＴＭ仪器进行校准（例如，高定向石墨表面）。用校准以后的ＳＴＭ仪器，可以获得样品表面的真实图像，并使对样品进行原子级的测量成为可能。     

压电陶瓷对STM图像的影响及计算机校正

在很多情况下，扫描隧道显微镜（STM）图像的几何形貌方面的误差主要是由压电陶瓷的漂移、X扫描器和Y扫描器的压电系数的不一致性和压电陶瓷扫描时的非正交性引起的。本文建立了一种物理数学模型来校正这些误差，取得了满意的结果。即使在漂移的状态下，也可以利用已知结构的表面对STM仪器进行校准（例如，高定向石墨表面）。用校准以后的STM仪器，可以获得样品表面的真实图像，并使对样品进行原子级的测量成为可能。     

用STM的纳米导电图形加工技术的研究

用STM针尖对有机络合物电双稳薄膜材料施加强电场作用，可在材料表面产生纳米线度的导电几何图形。实验证明：对针尖本身的几何构形、施加在针尖上的脉冲幅度、周期和占空比都必须进行细致的选择。用Ag-TCNQ络合物进行实验，在适合的针尖-样品距离下，发现所加脉冲偏压的极性为负时，容易进行加工。     

Lyocell基炭纤维表面微结构的STM研究

采用SEM揭示出Lyocell基炭纤维(LCF)表面比粘胶基炭纤维(RCF)表面光滑,而后者粗糙的表面上还存在裂纹和沟槽,这也是导致RCF强度偏低的一个原因。尝试利用扫描隧道显微镜(STM)的原子级分辨率来研究LCF的表面微结构。在500nm×500nm观测范围内,发现了由25nm宽,150nm长的条状微结构组成的约150nm2大小的沿纤维轴呈近乎45°角排列的块状结构;并测得LCF表面碳原子间距离为0.331nm,结果表明Lyocell基炭纤维表面尚未形成完整的碳网六元环结构。