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。

移动扫描技术在隧道管片变形监测中的应用研究

在地铁盾构隧道中,管片收敛以及错台变形是其常见的两种形态,也是判断盾构隧道安全系数的重要两大指标。而以往的测量方法,在运营地铁隧道收敛、错台测量等方面存在一定的局限性,因此本文决定引入移动三维激光扫描技术,以此来获取点云断面数据,并将其进行管片圆环拟合,以此来计算出直径收敛值以及相邻环间的最大错台量。同时还通过实际工程案例,与相邻环错台变形量与测距仪、全站仪等传统测量方式来进行对比,最终得出移动三维扫描测量技术具有可行性的结论,具备低人工、高效率、高精度等一系列的应用优势。

超高真空低温强磁场扫描隧道显微镜的原理及其在石墨烯量子点中的应用

扫描隧道显微镜具有原子级实空间分辨与原位电子态密度探测能力,是材料表面结构及性质表征的常用工具,特别是在近20年来以石墨烯为代表的二维材料电学性质的研究中发挥了重要作用.本文介绍了扫描隧道显微镜的基本原理以及超高真空低温强磁场扫描隧道显微镜的关键技术,并且以石墨烯量子点的特性为例,介绍了超高真空低温强磁场扫描隧道显微镜在石墨烯量子点的制备、电学性质的表征以及量子点中准束缚态在磁场作用下的演化研究中的应用.

一种具备谱学功能的扫描隧道显微镜实验装置设计与教学应用

该文研制了一种具备谱学功能的扫描隧道显微镜实验教学装置。装置采用紧凑的对称式结构设计和高刚性材料,具有漂移小、噪声低的优点,结合减震隔音设计,能够在课堂环境下稳定实现对多种材料表面的原子分辨成像。隧道电流的一阶微分谱直接反映了样品表面的电子态密度信息,可以帮助学生理解隧道电流信号。该装置集成了锁相放大功能,可以实现隧道电流-偏压谱及其一阶微分谱的测量,拓展了扫描探针显微实验的教学内容和教学深度。

应用扫描隧道显微镜对几种动物金属硫蛋白的比较研究

金属硫蛋白（简称ＭＴ）在生物体内发挥着多种重要作用，因而对其结构的研究越来越受到人们的重视。但由于技术上的困难，目前仅有少数几种动物的ＭＴ经过Ｘ射线衍射或ＮＭＲ技术得以精确测定，对于其余大多数，人们还知之甚少。我们运用ＳＴＭ技术成功地观察到兔、刺猬和蚯蚓的ＭＴ分子，而后两种ＭＴ分子的结构尚未见报导。通过对三种动物ＭＴ分子结构的比较，我们认为，双球形结构模式是ＭＴ分子行使其正常生物学功能所必需的。

高精度IPC-205B型扫描隧道显微镜的设计及应用

为提高STM的工作效率、解决原始图象难于理解的问题,在一种STM新机型中对硬件设计和软件配备进行了改进。通过引入自动进车、自动停车与锁定装置,实现了进入隧道状态的半自动化。通过借用A/D转换卡的倒T电阻网络,实现了程控快速扫描。配备了独立开发的专用软件用于图象处理,应用此软件处理获得的扫描图象,可以更精确、更形象、更直观的获取样品表面信息。把典型样品的扫描图象与已有知识和已确认的结果比较,可以判断出新机型的分辨本领为:横向0.1nm,纵向0.01nm。给出了用该机型获得的几种样品的扫描图象。

新型冲击驱动器及其在扫描隧道显微镜中的应用

提出了一种基于压电陶瓷的新型冲击式微位移驱动器,该驱动器利用摩擦力和惯性原理使目标产生步进式的微位移。其特点是最小位移可达几纳米,并在几纳米至几微米之间连续可调,运动范围几乎不受限制,具有实用的运动速度,系统结构简单,操作与控制方便,因而可能在微纳米技术中得到广泛应用。阐述了该驱动器的工作原理和机构设计,给出了它在扫描隧道显微镜中用于探针—样品间的自动定位控制的应用实例,得到了理想的结果。

扫描隧道显微镜在腐蚀电化学研究中的应用

从扫描隧道显微镜的基本工作原理出发，以作者近期利用扫描隧道显微镜在腐蚀金属电极的阳极溶解、表面修饰及缓蚀剂的吸附等腐蚀电化学领域研究中所获得最新研究结果为例，指出扫描隧道显微镜在腐蚀电化学研究中的优势、存在的问题和相应的解决办法，阐述扫描隧道显微镜在腐蚀电化学研究中的重要地位．

扫描隧道显微镜在相变研究中的应用

阐述了扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）的工作原理，及其特点，总结了ＳＴＭ在金属、半导体材料的原子结构观察及表面相变等方面的主要研究成果它包括纯金属及半导体原子结构、表面相变、表面吸附（表面反应）及表面物理沉积过程的动态研究；

扫描隧道显微镜(STM)在实验教学中的应用

扫描隧道显微镜(ScanningTunnelingMicroscope),简称STM,使人们能够适时地观察到物质表面的原子排列状态.在实验教学中,让学生通过对STM的实际操作,真正深入到原子世界,探索其中的奥秘,极大地激发了学生对科学的兴趣.对他们科学素质的养成有着极大的好处.

一种高稳定性扫描隧道显微镜的设计与应用

报道自行研制的一种隔振能力强、能在大气和液体中工作的高稳定性扫描隧道显微镜。它通过一个多级齿轮减速器和一个杠杆机构实现并完成探针粗进给到达压电陶瓷管的扫描和平移范围的运动。介绍了电子控制系统的组成 ,讨论了热漂移及其抑制方法 ,给出了该仪器在高序定向热裂解石墨 (HOPG)、猪脾 DNA分子。

IPC-205系列扫描隧道显微镜的研制及应用

作为纳米技术领域中的重要成员 ,扫描隧道显微镜 (STM )有着广阔的应用前景。阐述STM的工作原理、组成以及应用 ,重点介绍STMIPC 2 0 5系列机的系统设计、主要技术指标和应用实例。

扫描隧道显微镜在电化学研究中的改进及应用

扫描隧道显微镜 (STM )在电化学领域有广泛应用。但由于STM是通过感应非常微弱的隧穿电流来反映表面状况 ,而隧穿效应是在一定条件下才能发生的量子效应 ,所以在实际应用中受到不少限制。针对STM在电化学研究中的局限性 ,国内外作了许多改进 ,出现了一些新的装置 ,如电化学扫描隧道显微镜、电化学原子力显微镜、扫描电化学显微镜等。本文介绍STM在电化学研究中的改进及其应用 。

扫描隧道显微镜及其在生命科学研究中的应用

通过对现代电子显微技术这一新型表面分析技术原理和应用的阐述，介绍了扫描隧道显微镜的基本原理，对其与电子显微镜和场离子显微镜作了比较．论述了隧道效应理论的有关概念及隧道谱的原理、实验技术和在生命科学研究中的应用．

扫描隧道显微镜的原理和应用

首先介绍了扫描隧道显微镜的原理,再对它的各个子系统作了详细的说明,最后简介它在众多科研领域的应用以及所取得的成果。

扫描隧道显微镜技术在腐蚀防护研究中的应用

简述了扫描隧道显微镜技术的发展概况，着重介绍了扫描隧道显微镜在局部腐蚀、点蚀、钝化膜形成等方面的应用。

扫描隧道显微镜在表面化学中的应用

根据隧道效应原理制成的扫描隧道显微镜,是近几年发展起来的一种用于物质表面研究的新仪器.它能够实时地得到在实空间中表面原子排列的图象和有关电子性质,可应用于表面形貌和与表面电子行为有关的物理、化学和生命现象的研究.本文介绍扫描隧道显微镜的基本原理,并结合几个具体实例介绍其在表面化学中的应用.

应用扫描隧道显微镜精确测量光栅常数

介绍了一种应用扫描隧道显微镜直接精确测量光栅常数的方法。文中首先阐述了扫描隧道显微镜的测量原理,在此基础上对应显微镜测得的光栅图像进行处理、计算,得到光栅光数。

用于扫描隧道显微镜的低噪声前置电流放大器

前置电流放大器是扫描隧道显微镜的重要部件之一,其性能对于扫描隧道显微镜系统的基本操作及新功能开发至关重要.本文详细分析了影响前置电流放大器性能的因素,通过筛选噪声极低的运放芯片和电路结构优化,设计了一款针对扫描隧道显微镜系统的前置电流放大器.该放大器最灵敏档位(1 GΩ)的噪声低至4 fA/(Hz)1/2,带宽为2.3 kHz,具有10 MΩ,100 MΩ和1 GΩ三个测量量程并且可以通过控制信号实现自动切换,测量范围覆盖pA—μA量级的隧穿电流.利用该前置电流放大器展示了扫描隧道显微镜系统的主要功能,包括表面形貌表征、扫描隧道谱测量以及原子搬运,并探索了隧穿电流中散粒噪声的测量.通过散粒噪声随隧穿电流的变化关系,得到隧穿结中散粒噪声的法诺因子约等于1,验证了简单金属隧穿结中电子隧穿满足泊松过程,为表面电子关联体系的高精度表征提供了基础.

扫描隧道显微镜在金属表面粗糙度检测上的应用

本文用扫描隧道显微镜(STM)观察了钢预磨和抛光后的表面形貌,测量了表面粗糙度Ra,并与表面轮廓仪的测量结果进行了对比,取得了一致的结果,从而提供了一种测量高光洁金属表面微区粗糙度的新方法.