使用自激振荡法提高原子力光子扫描隧道组合显微镜的扫描速度

介绍了采用频率偏移控制样品/探针间距的原子力光子扫描隧道组合显微镜(AF/PSTM)。制备了尖端直径<100nm,锥角为60～90°的锐利大锥角探针用于轻敲自激振荡模式的AF/PSTM,该探针固定在压电陶瓷片上置于一个正反馈回路中激励探针振荡。使用锁相器解调自激振荡探针的频率,调整Z方向压电陶瓷的运动使得锁相器检测到的值维持恒定来跟踪样品的起伏。对外加激励模式和自激振荡模式进行了对比。理论分析表明,自激振荡方法减小了探针响应时间;测试试验显示,采用自激振荡模式AF/PSTM的带宽为50Hz,比外加振荡模式快一个数量级。采用改进后的仪器对光栅样品以1Hz的速度进行了扫描,扫描结果显示,采用自激振荡的方式得到的形貌和光学图像比外加激励模式更清晰,不仅响应时间更快,通过提高Q值还可以提高分辨率而不会增加系统进入稳态的时间。

用于原子力与光子扫描隧道组合显微镜的浸油显微物镜

双功能原子力与光子扫描隧道显微镜(AF/PSTM)用π对称双光束照明方法来消除假象。为改进现有的AF/PSTM系统,提出新的照明系统方案,并设计了新方案中需要的高数值孔径的浸油显微物镜。根据具体的物镜系统参数要求,选择合适的初始结构,用ZEMAX光学设计软件对物镜进行设计、优化和像质评价,设计结果显示浸油物镜的数值孔径大约1.54,可以很好地满足照明系统的需要。

溶液中细胞色素b6f的原子力显微镜和扫描隧道显微镜观测

本文用原子力显微镜(atomicforcemicroscope,AFM)和扫描隧道显微镜(scanningtunnelingmicroscope,STM)在Tricine NaOH OG缓冲溶液中研究了细胞色素b6f(Cytochromeb6f,Cytb6f)在固体表面上的吸附形态。首先用AFM观察了吸附在云母表面上的Cytb6f复合体,观察到了分散较好的蛋白质颗粒。进一步用高分辨率的电化学STM(EC STM)观察了吸附在Au(111)表面上的Cytb6f分子,在浓度较低时发现了其二聚体的吸附形态,而在浓度较高时Cytb6f分子在Au(111)表面聚集成薄膜。

原子力显微镜和扫描隧道显微镜兼容系统的研制

扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）和原子力显微镜（ＡＦＭ）由于具有原子量级的分辨率，所以在表面物理、化学、生物等领域得到了越来越广泛的应用．但是，扫描隧道显微镜只能观察导电样品，这就限制了它的应用范围．原子力显微镜尽管能观察导电和非导电样品，然而一般需要另外一套设备．文中介绍了一个自制的新系统，它既可用作ＳＴＭ，同时又可作为ＡＦＭ．实验表明，该系统已经达到ｎｍ量级的分辨率，还有可能进一步提高到原子量级的分辨率．

基于隧道电流检测方式的原子力显微镜纳米检测系统设计

原子力显微镜(AFM)是当前进行材料表面微观形貌观察及分析的强有力工具之一。本文主要介绍一种隧道显微镜(STM)检测方式的原子力显微镜纳米检测系统(AFM.IPC-208B),该AFM系统设计是在STM.IPC-205B系统设计的基础上,采用隧道电流工作方式,将STM与AFM功能组合兼容。文章详细阐述了AFM.IPC-208B系统的设计原理、镜体、扫描控制以及数据采集。新设计的AFM.IPC-208B系统仍具有0.1nm的分辨率,检测范围为0～2mm×2mm,系统操作简易,工作效率高,与原STM.IPC-205B系统兼容,工作性能稳定可靠。

基于隧道效应的原子力显微镜的研制

本文给出了一种基于隧道效应的原子力显微镜的设计，以及部分测试结果。机械部分利用了金属的弹性变形，研制出的机械定位机构可在毫米级的范围内达到亚纳米级的定位分辨率。初步的实验表明，这是一种结构简单、刚性好、操作方便的多模态、多功能原子力显微镜。

煤结构研究的新手段—扫描隧道显微镜的原子力显微镜

扫描隧道显微镜和原子力显微镜是新发展起来的物质表面分析仪器，由于具有极高的分辨率而被应用于很多研究领域，本文将其引入到煤结构的结构中，并获得了意义的结果。它们作为一种重要的研究手段，与透射电子显微镜等方法相互补充，对探讨煤的形成与演变机制有重要的意义。

扫描隧道显微镜和原子力显微镜

介绍了扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)的原理和目前情况。

一种高精度原子力显微镜的设计及应用

简述了重庆大学研制的原子力显微镜 (AFM )样机的工作原理和应用 ,重点介绍了其镜体的独特设计。该样机采用扫描隧道显微镜检测微悬臂的起伏 ,通过四维机械驱动和双压电陶瓷扫描 ,有效提高了扫描精度 ,扩大了扫描范围 ,简单适用的微悬臂使操作大大简化。给出了用该机检测到的具有代表性的

基于STM的原子力显微镜的设计及应用

原子力显微镜由于不受物质导电性的限制,已经成为纳米检测和加工的重要手段之一。本文介绍了根据隧道效应检测微悬臂位移的原理自制的原子力显微镜系统,重点讲述了镜体结构及特点。测试结果表明该仪器具有原子量级的分辨率。最后还给出了用该原子力显微镜检测到的几幅试样的三维表面形貌图。

一种纳米分辨率近场光学显微镜——光子扫描隧道显微镜

报导了我们研制的一台光子扫描隧道显微镜。论述了原理，结构，光纤探针制造，信号放大以及调试中解决的几个技术问题等。图像的横向分辨率优于１０ｎｍ，纵向分辨率约１ｎｍ，扫描范围１０μｍ×１０μｍ。还观察了云母。

青铜表面膜的红外光谱和原子力显微镜分析

用红外反射光谱(FTIR)研究青铜在含有AMT的ACN水溶液(pH=2 2)中形成的膜,发现在青铜表面上只形成Cu(I)AMT络合物膜。并用原子力显微镜(AFM)观察其膜的微观形貌,结果表明:膜是致密平整的,且膜厚约为10nm左右,是非电子导体膜。

光子扫描隧道显微镜探测场的数值模拟计算

对光子扫描隧道显微镜（ＰＳＴＭ）的显微成象机理。扫描探测模型做了较为系统的分析和论述。针对具体的探测模型，利用微机编程计算ＰＳＴＭ探测光场的空间分布，并对场分布随扫描控制参量的变化规律进行系统的研究，得到了与实际探测结果一致的分布规律，最终为ＰＳＴＭ的显微成象技术提供了更为具体的理论指导。

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。

近场扫描光学显微镜和光子扫描隧道显微镜

近场扫描光学显微镜和光子扫描隧道显微镜＊王佳（清华大学精密仪器系北京１０００８４）０引言自从８０年代初扫描隧道显微镜ＳＴＭ发明以来，扫描探针显微术ＳＰＭ已经发展成具有十几种类型的系列技术。其中引人注目的是以近场扫描光学显微镜ＮＳＯＭ和光子扫描隧道显微...

光子扫描隧道显微镜成像原理的数值研究

用二时域有限公司差分 (FDTD)方法模拟光子扫描隧道显微镜 (PSTM)的基本原理。计算包括玻璃 ,空气和平面探针三层模式。给出了样品在全内反射照射下总场分布的图像和在样品上方等高扫描的光强分布图。并且给出光子扫描隧道显微镜中的光子隧道效应即在样品上方用一亚波长尺度的微小探针可将隐失波转变为传输波的图片。

AFM-III型原子力显微镜在实验教学中的使用

扫描隧道显微镜(MicroNano AFM-Ⅲ型原子力显微镜),简称原子力显微镜,它集STM、AFM接触/非接触/侧向力/轻敲模式于一体,使人们能够通过实验论证,清晰地观察到物质表面的原子排列状态.在实验教学中,让学生通过实际操作,观察和验证量子力学中的隧道效应,真正深入到原子世界,了解原子结构排列的真实图像,对培养学生科研兴趣和创造性思维,使学生对纳米尺度的进一步了解和深入研究具有极其重要的作用.

纳米级分辨的光子扫描隧道显微镜的应用研究

本文对光子扫描隧道显微镜（ＰＳＴＭ）显微成像机理、成像规律做了较为系统的论述，针对具体的物理模型进行数值模拟计算，得到了与实际探测相一致的场分布规律。采用自行研制的ＰＳＴＭ的显微实验系统对多种样品进行了表面显微成像研究，获得了关于样品表面三维立体图像信息。通过多种图像处理手段对原始图像进行后期处理，得到了更具视觉效果、更为逼真的样品表面图像，为其广泛的应用奠定了技术基础。