扫描氮-空位显微镜探针-样品间距的测定方法

基于金刚石量子精密测量技术的扫描氮-空位显微镜(SNVM)近年来发展十分迅速,广泛应用于磁性材料,生物成像等领域。其中,作为原子级大小的感测单元,氮-空位色心探针和样品之间的距离是影响SNVM成像空间分辨率的重要因素,也是准确重构扫描成像物理量的必要条件。本文提出一种导线标准样品及测量方法,用于确定氮-空位色心探针与样品间距。首先使用电子束光刻及镀膜等微纳加工技术实现百纳米线宽的导线标准样品的制备,其次在自行搭建的扫描氮-空位显微镜平台上实现标准样品中电流产生磁场的扫描成像,之后使用理论公式对磁场成像结果进行拟合分析得到氮-空位色心探针-样品间距,最后对该方法的精度及空间分辨率进行讨论。

NSOM中石英音叉控制探针-样品间距的机制

建立了音叉 -探针 -样品系统机械振动方程和电子学振荡方程 ,并得到其振动特性的解析表达式 ,进一步得到等效电路的电子学特性 ,进而系统分析了压电石英音叉的控制探针与样品 (T- S)间距离的作用机制及其机电特性。为探针 -样品间距控制方法提供了依据。

一种探针-样品距离的切变力控制新方法

报道了近场扫描光学显微镜（ＮｅａｒｆｉｌｅｄＳｃａｎｎｉｎｇＯｐｔｉｃｓＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅＮＳＯＭ）中一种基于切变力的探针样品间距控制新方法条形压电蜂鸣器片的上表面电极被沿着中心线分成两半，一半用于驱动，其上施加振荡源谐振频率进行激励，另一半上粘附光纤探针，并利用压电效应作为光纤探针的振幅传感器当受振动激励的光纤探针由远处逐渐接近样品表面时，由于样品与探针之间的切变力阻尼作用使得探针的振幅减小。

基于双压电陶瓷片的反射模式近场扫描光学显微镜

介绍了一种反射模式近场扫描光学显微镜。该系统以双压电陶瓷片作为控制光纤探针与待测样品之间距离的核心元件,以粘有光纤探针的双压电陶瓷片的第一个谐振频率来驱动光纤探针平行于样品表面振动,采用均方根检测电路测量振动信号的幅度,进而控制光纤探针与样品之间的距离在样品表面的近场范围之内。利用该系统获得了标定光栅和刻录光盘薄膜等样品表面的剪切力形貌图像和反射模式近场光学图像。

近场光学显微技术

本文在介绍近场光学显微镜原理的基础上,对近场光学显微技术进行了一定深度的探讨,并着重研究了纳米级探针的制作和纳米级样品与探针间距的控制这两个近场光学显微技术中的关键问题,说明了近场光学显微探针的工作方式,阐述了近场光学成像的衬度类型,介绍了近场光学显微技术在多个领域的应用。在参考大量国内外最新研究成果的基础上,提出了一些个人的见解。