变温超高真空扫描探针显微镜

扫描隧道显微镜 (STM)是一种可以在实空间观察到原子级分辨率图像的实验仪器 ,且发展出许多衍生仪器 ,如原子力显微镜 (AFM )、扫描近场光学显微镜 (SNOM )等 ,统称为扫描探针显微镜 (SPM )。但是以往大多数STM是在室温条件下工作的 ,不能实时观察样品随温度变化的情况。本文介绍德国Omicron公司新开发的变温超高真空扫描探针显微镜 (VTUHVSPM) ,它包括STM和AFM两部分 ,可以在 2 5K～ 1 1 0 0K之间对样品成像。我们利用此设备观察了Si(Ⅲ )面在不同退火速度下的表面原子结构图像。

实现变温扫描的扫描探针显微镜的发展与应用

将实现微尺度温度测量的技术按其温度控制方式分为两类,即控制探针的温度和控制样品的温度,所对应的仪器为扫描热显微镜和各类可直接应用于普通扫描探针显微镜的变温样品台,分别介绍其结构、工作原理及应用情况,分析了这两类具有不同控温方式的仪器的区别,并进一步讨论了目前在扫描探针显微镜变温辅助设备中仍然存在的问题以及实现变温扫描的扫描探针显微镜的发展前景。

超高真空扫描隧道显微镜控制系统的分析研究

本文用根轨迹法和尼柯尔斯图法对超高真空扫描隧道显微镜的控制系统进行了分析研究，结果表明，在控制系统中加入积分环节和单极低通滤波环节以后，大大地改善了ＵＨＶ－ＳＴＭ系统的性能，在压电陶瓷的机械共振频率附近。

超高真空扫描隧道显微镜定位系统的研制

本文介绍了超高真空扫描隧道显微镜（ＵＨＶ－ＳＴＭ）定位系统的设计方法，并对误差进行了分析和修正。定位系统在操作范围为－５６０～＋５６０ｎｍ时的定位精度达到了０．１ｎｍ，该系统性能稳定，运行可靠。

用超高真空扫描隧道显微镜UHV—STM研究多晶铌和单晶铌的表面结构

作者使用超高真空扫描隧道显微镜UHV STM和表面成分分析仪器俄歇谱仪 (AugerElectronSpectroscopy(AES) )研究了多晶铌和Nb(0 0 1)。实验中采用净化样品的主要方法是离子轰击和高温加热。经过重结晶后 ,在多晶铌和Nb(0 0 1)表面形成了特征性的表面超结构。在多晶铌表面 ,作者观测到了 (110 )和 (10 0 )面 ,在 (10 0 )面上形成的是 (n× 1)超结构 ,而在 (110 )面上形成的是 0 2 8nm× 0 4 0nm的周期性超结构。在Nb(0 0 1)表面作者观测到C(2× 2 )的典型结构。AES实验表明 ,不纯物“氧”仍然以氧化物的形式存在于单晶和多晶铌样品中。基于这些实验结果 ,结合铌的微观晶格结构 ,作者给出了所观测到的超结构的合理的解释 。

用于扫描探针电子能谱仪的扫描隧道显微镜

扫描探针电子能谱学是正在发展中的一种结合了扫描隧道显微技术的电子能谱学技术,可以原位地获得固体表面的形貌和能谱信息。本文针对新研制的扫描探针电子能谱仪专门设计制作了一台采用横向隧道结结构、小巧紧凑、稳定对称的扫描隧道显微镜,可以工作在隧道区测量样品表面形貌,也可以在近场发射区测量表面背散射电子能谱。在高定向热解石墨和石墨基底上蒸镀的银膜样品的得到的原子分辨、纳米结构图像和原位电子能量损失谱表明这两种功能已完全实现。

专利名称：在扫描探针显微镜悬臂及其针尖上沉积薄膜的方法

一种利用荷能团簇在扫描探针显微镜悬臂及其针尖上沉积薄膜的方法，包括下列步骤：溅射室的溅射靶架放置溅射靶材；在沉积室的靶架上粘贴扫描探针显微镜（AFM）的悬臂，并确保针尖向外；使靶架和待沉积薄膜的AFM悬臂处于一铜屏蔽室中；用两套真空系统同时分别对溅射室和沉积室抽真空；在溅射室中充入惰性气体Ar，使溅室真空度达8～20Pa，

超高密度探针存储技术的研究进展

扫描探针显微镜(SPM)超高密度信息存储技术是近年来信息技术领域的新热点,并极有可能成为未来存储领域的主导技术 主要根据探针与样品表面的作用方式,分析了探针存储的机械学、电学、磁学、光学和化学作用原理,总结了用SPM实现信息存储的机械、电学、化学、磁学、近场光学、原子操纵等存储机理,提出实现超高密度信息存储必须从最基本的存储机理入手。

光子扫描隧道显微镜和扫描隧道显微镜联用系统的研制

报导我们研制的一套光子扫描隧道显微镜（ＰＳＴＭ）和扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）联用系统的初步实验结果。联用系统采用的基本结构为早先研制的一台ＰＳＴＭ，另外增加了一个ＳＴＭ通道，通过真空蒸镀金膜制作了既导电又导光的光纤探针，联用系统用ＳＴＭ通道隧道电流反馈控制探针高度。初步实验结果表明，ＰＳＴＭ和ＳＴＭ通道既能分别单独成像，亦能用导电导光探针实现ＰＳＴＭ和ＳＴＭ同时成像。

超高真空条件下表面辅助反应

在金属单晶表面上直接合成制备各种共价键连接聚合结构,由于其独特的路线及在电子学、光电子学等方面的潜在应用价值而得到了广泛的关注。与传统的有机合成反应不同,表面辅助反应能够在一定程度上控制产物的结构,知悉具体的反应过程,更重要的是还能制备一些采用传统方法所不能得到的新型材料。前驱体分子的种类、衬底的选择以及反应条件等因素都与反应的发生紧密相关。在表面上制备出的有序共价组装结构除了比传统的自组装单层膜(SAMs)结构具有更高的机械强度及热力学稳定性外,分子间连接的共价键还能作为电子传输的通道,使其应用范围得到很大地扩展。本文对近年来报道的超高真空环境下的一些表面辅助反应进行了介绍,分析了各个反应发生的机理,并将其与溶液中发生的反应相对比,讨论了衬底表面在反应过程中所起到的重要作用。

产品名称：超高真空磁控溅射镀膜机

特点： 单室结构，真空室尺寸φ300×H250。在真空室内装有一（两）只磁控溅射靶。可完成各种单质、复相、多层以及化合物薄膜的制备。此外本设备为扫描电镜和电子探针等进行试样制备的设备。它可以在高纯氯气的保护下进行多种离子处理。

超高密度信息存储材料及技术研究进展

信息技术的飞速发展,要求不断开发出具有更高信息存储密度及更快响应速度的材料和器件,因而在纳米尺寸上实现信息存储功能的新型超高密度信息存储材料已成为当前信息领域一个发展速度快、学科交叉多、竞争十分激烈的研究热点,简要介绍了近年来该领域主要的研究方法,并着重对利用扫描隧道显微镜/原子力显微镜(STM/AFM)写入信息的存储材料的最新研究进展进行了综述。

基于超高密度信息存储薄膜制备的研究进展

信息技术的发展要求存储器件必须具备超高存储密度、超快的存取速率。存储介质是高密度信息存储研究中的基本问题,目前几乎所有的超高密度存储技术都是在薄膜介质上实现的。薄膜的性质除依赖于存储介质材料外还依赖于薄膜的制备技术。从存储介质薄膜的制备角度介绍了超高密度信息存储的研究进展。

KPFM导电探针的制备及应用

开尔文探针力显微镜(KPFM)可以测量样品与探针之间的接触电势差(CPD),从而可以测得样品表面电势。为了更好地测量样品表面电势的微小变化,需要制备新型导电探针。金属铱稳定的化学性质与高导电率等特性能够稳定地测量尖端样品之间的电势差。实验使用物理气相沉积(PVD)的方法修饰硅探针,使针尖镀上一层厚度为纳米级的金属铱薄膜。在实验前使用透射电子显微镜(TEM)与能谱仪(EDS)对探针进行表征,证明针尖上确实存在纳米级厚度的金属铱薄膜。最后使用制备好的导电探针在超高真空的KPFM里进行硅表面的CPD测量,得到样品表面台阶电势图。

中科院化学所有机超高密度信息存储材料研究取得系列进展

在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下，中科院化学所宋延林课题组的研究人员从分子设计的角度出发，设计合成了一系列有特色的有机功能薄膜作为信息存储介质，并与国内外研究单位开展了广泛合作，利用扫描探针显微镜等技术实现纳米乃至分子尺度上的信息存储。

用于扫描探针显微镜的金薄膜基底制作方法

该发明专利属于扫描探针显微镜中基底的制作方法。该专利通过真空蒸镀的方法，在新解离的云母表面镀一层金薄膜，然后将此薄膜剥离于硅片的表面得到较平的金基底。

二氧化钛表面接触电位差测试设计与分析

作为光催化剂模型材料的金红石型二氧化钛(110)结构,同时针对金红石型二氧化钛(110)提出了接触电位差(CPD)的2种测试方法,包括二次扫描法与原子追踪2D测试法。基于超高真空超低温调频原子力显微镜与开尔文探针力显微镜(UHV-ULT-NC-AFM/KPFM)测试技术,通过对探针的修饰,完成了金红石型二氧化钛(110)表面CPD的表征。实验发现由于Smoluchowski效应,二氧化钛(110)表面台阶上CPD可减少0.2 V,同时研究了CPD减少与光催化活性的关系。为后期相关研究实验奠定了基础。

扫描隧道显微镜分辨能力的研究:对Si(111)-(7×7)表面的观察

用超高真空扫描隧道显微镜首次同时清晰地分辨出Si(111) (7×7)表面每个元胞中的 12个顶戴原子和 6个静止原子,这 6个静止原子的亮度与无层错半元胞内中心顶戴原子的亮度基本相同. 第一性原理计算图像和STM实验结果完全符合,针尖的尺度小于 7 时,可以完全同时分辨出Si(111) (7×7)表面的静止原子.

基于STM/AFM技术的信息存储材料研究现状及进展

信息技术的发展要求存储器件必须具备超高存储密度、超快的存取速率,因而能在纳米尺度上实现信息存储功能的新型超高密度信息存储材料已经成为信息技术领域的研究热点。简要地介绍了近年来利用扫描隧道显微镜/原子力显微镜(STM/AFM)实现信息写入的纳米信息存储材料的研究进展,并进一步列举了尚待解决的问题。