扫描隧道显微镜

 １９８２年,Ｂｉｎｎｉｎｇ和Ｒｏｈｒｅｒ研制成世界上第一台扫描隧道显微镜ＳＴＭ（ＳｃａｎｎｉｎｇＴｕｎｅｌｉｎｇＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）,是目前唯一具有原子级分辨率的实空间成像技术,当这两位科学家用ＳＴＭ观察到高序石墨表面原子的图像时,人们对微观世界的认识一下子从幻想和抽象的分析飞跃到对原子的直接观察和操纵．ＳＴＭ和其它的传统显微镜相比,光学显微镜、扫描电子显微镜的分辨率不够,而高分辨的透射电子显微镜虽然能够达到较高的分辨率,可它的制样异常麻烦,破坏了样品,而且在测量过程中离不开真空环境．ＳＴＭ因其可直接观察物体表面原子结构而不会对样品表面造成任何损伤.     

新型原子力显微镜

日本、西班牙和捷克的物理学家开发了一种新型原子力显微镜，这种显微镜可以探测材料表面单个原子的化学属性，而现在的原子力显微镜仅可以探测原子的位置．新型原子力显微镜可以精确地确定材料表面的组成和结构，这种特性甚至允许人们去操纵特定的某一类原子，换句话讲就是可以一个原子一个原子地来搭建纳米结构．     

扫描隧道显微镜和原子力显微镜

 在微观领域对物质进行观察和研究中,人们发明了各种显微镜。但是光学显微镜由于受到光的波长的限制而无法达到很高的分辨率,Ｘ射线衍射技术则要求观察样品必须是晶体,透射电镜则需要对观察样品进行超薄切片。所有这些要求使人们的观察受到了限制,因此人们开始研制更加先进的显微镜。１９８２年宾尼格、罗雷尔及其同事们成功地研制出世界上第一台扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）,导致了显微领域中的一场革命,并在它的基础上研制出一系列的扫描探针显微镜,如原子力显微镜、磁力显微镜和激光力显微镜等。ＳＴＭ的出现使人类第一次可以实时地观测单个原子在物质表面的排列状态和与表面电子行为有关的物理性质和化学性质。     

等离子喷涂陶瓷涂层的声学显微象

木文应用了声学显微镜分析了等离子喷涂陶瓷涂层(Metco 136F,Metco 80NS,国产Al_2O_3)于磨削加工和摩擦试验后的表面及内部结构特征。结果表明,声学显微镜能无破坏地观察材料内部的紧密度、空穴、变形、缺陷、裂纹等,反映了材料的力学象。这是传统的光学显微镜、扫描电子显微镜无法相比的。声学显微镜与光学显微镜、扫描电子显微镜配合,必将使材料科学的研究进入一个新的时代。     

SSX—1型实用扫描隧道显微镜

本文综述了能够直接观察到单个原子的场离子显微镜、透射电子显微镜、扫描隧道显微镜，报告了ＳＳＸ－１ 型实用扫描隧道显微镜主要特点与改进之处，和开展扫描隧道显微学研究所取得一些结果．     

人体神经细胞的红外光学分层成像研究

引言对于生物样品以及固体材料等的成像,就其成像手段来看,有光学显微镜,电子显微镜,超声显微镜,光声显微镜,离子显微镜以及隧道显微镜等等。每一种显微镜都有它的优点和弱点。例如电子显微镜,因为它的放大倍率高,分辨率高等优点而得到了广泛的应用。但是由于它的成像条件所致,也存在不少弱点,典型的例如对微电路以及生     

氦离子显微镜对钨中氦行为的实验研究

针对热核聚变面向等离子体钨材料中氦泡形成、演变以及机理研究的需求,克服目前常用离子注入、电子扫描显微镜和透射电子显微镜等离线研究手段存在的不足,提出氦离子显微镜对钨中氦的上述行为原位实时在线研究方法.借助氦离子显微镜的离子注入、显微成像和聚焦离子束纳米加工功能,它可以提供能量为0.5—35 ke V、束流密度可达10~(25) ions/(m~2·s)以上的氦离子束,在该设备上进行钨中氦的注入实验.同时在注入过程,实时在线监测钨中氦泡形成、演变过程以及钨材料表面形貌的变化,原位在线分析钨材料表面氦泡的大小、迁移合并以及其诱发的钨表面和近表面的微观损伤.实验结果表明:氦离子显微镜是研究钨中氦行为演变过程及其微观机理研究的新的研究手段和强有力的实验工具.     

表面结构探究

近年来,分析表面原子结构的新方法、新设备发展很快,其所提供的定量结构信息极大地丰富了我们对表面电子、振动和化学性质的了解。现今,已有十多种利用同步辐射、电子、离子、原子和分子作探针直接测量表面结构的分析方法。     

扫描隧道显微镜的发展史

扫描隧道显微镜的发展史梁作舟，白也武（石油管道学院河北廊坊）观察、测量和分析尺度小于可见光波长的物体是当今科学技术研究中的一个热门，生物学家研究单个细胞分子或ＤＮＡ，材料科学家确定物质的原子结构、微电子学工程技术人员绘制仅相当于几十个原子层厚度的电路...     

扫描隧道显微镜

近几年来,利用在真空中金属表面隧道效应的原理来设计的扫描隧道显微镜(ScanningTunneling Microscopy,缩写为 STM),它真实、直观,且具有0.1nm量级的超高分辨率.由于它的分辨率低于元素晶体的晶格常数(一般<1nm),因此它是研究固体表面原子结构的理想实验手段之一.1983年用它首次在实时空间内观察到Si(111)表面7×7的大元胞[1],在科学界引起强烈的反响.STM的最新进展表明,它将在原子尺度范围内帮助人们揭示表面原子的运动规律,可广泛用于研究固体表面原子结构和外来原子在表面的吸附等问题,为探讨吸附、催化和腐铀等机理以及利用表面效应…     

合金的解剖：场离子显微镜原子探针材料分析

场离子显微镜原子探针是进行材料原子尺度微观组织结构分析的极有力工具．应用该技术可研究非常广泛的冶金与半导体问题．本文概要地描述了场离子显微镜原子探针的组成、类型、特性和工作方式；并以马氏体时效钢与高温超导体研究为例，讨论了该种技术在材料科学中的应用．     

场离子显微镜

 一、历史的回顾场离子显微镜FieldIon Microscopc(FIM)是一种具有高放大倍数、高分辩率并能在原子级水准上直接观察表面原子的研究装置.它是由比它出现早15年的场发射显微镜Field Electron EmissionMicroscopc(FEM)的发明者E.W.Müller本人改进而成的.     

分析电镜的原理及其应用

 各种材料的力学、物理和化学性质都与其显微组织有关.也就是与组成相的微观形貌,晶体结构和化学成份密切相关.人们一直在不遗余力地改进研究它们的手段.电子显微镜的出现和不断完善使形貌观察的放大倍率从光学显微镜的一个多倍提高到几十万倍,达到了能分辨原子的水平.X射线衍射,电子衍射和中子衍射等几种晶体结构分析方法,则各有所长,互相补充,使晶体结构分析也达到了很高的水平.近年来,由于材料研究的需要,又出现了将形貌观察同结构分析和成份分析集中在一台仪器上的分析电镜.     

单原子操纵及原子尺度器件加工的最新进展

扫描隧道显微镜的发明不仅使得人们的视野可以直接观察到物质表面上的原子及其结构并进而分析物质表面的化学和物理性质,它还使得人们可以在纳米尺度上对材料表面进行各种加工处理,甚至可以控制和操纵单个原子。这一特定的应用将会使人类从目前微米尺度的加工技术迅速跨入纳米尺度和原子尺度。这将会是推动人类科学和技术发展的一个无法估量和替代的动力。本文将介绍在工业界应用最为广泛的半导体材料硅（Ｓｉ）表面上单原子操纵研究的最新进展,并讨论它们在单原子存储器加工中的应用。     

单原子操纵及原子尺度器件加工的最新进展

扫描隧道显微镜的发明不仅使得人们的视野可以直接观察到物质表面上的原子及其结构并进而分析物质表面的化学和物理性质，它还使得人们可以在纳米尺度上对材料表面进行各种加工处理，甚至可以控制和操纵单个原子。这一特定的应用将会使人类从目前微米尺度的加工技术迅速跨入纳米尺度和原子尺度。这将会是推动人类科学和技术发展的一个无法估量和替代的动力。本文将介绍在工业界应用最为广泛的半导体材料硅（Ｓｉ）表面上单原子操纵研究的最新进展，并讨论它们在单原子存储器加工中的应用。     

IBM瞄向单原子存贮器

IBM公司的物理学家发明了一种方法可以在单个磁性原子中存贮计算机比特．这个方法是用隧穿扫描显微镜将一个磁性原子精确定位于非磁性材料薄膜的表面，然后在磁性原子和周围膜原子的相互作用下，可将磁性原子的磁矩固定地指向某个特定方向．这个技术可以使计算机磁性存贮器的存贮密度提高一千倍．     

钨针头全息电子显微镜

苏黎世IBM实验室Hans Werner Fink和他的研究组研制出一种全息电子显微镜,首次为生物学家开辟了可观察生命的微秒级化学过程的新途径.这种显微镜用的是钨针尖电子源.针尖仅有一个原子大小,它发射具有类似激光特征的电子束,利用它能进行延续仅100ns的三维快速摄影. 常规电子显微镜与光学显微镜工作原理相同,电子束射经物体后由透镜加以放大.遗憾的是生物学家以前所能用的电子显微镜电子能量高达150keV.电子带有如此高的能量不仅会损坏样品,而且能直接穿过碳原子而不被它散射,因此不能对碳为基础的分子成象.为此,DNA和其他有机分子的样品…     

Ge(112)-(4×1)-In表面重构的原子结构

用扫描隧道显微镜(STM)研究了亚单层In原子引起的Ge(112)-(4×1)-In表面重构.结合随偏压极性不同而显著不同的STM图象和相应的“原子图象”,为这个重构提出了一个原子结构模型,供进一步研究参考.其中,In原子的吸附位置与它在Si(112)表面的吸附位置一致,但与Al原子和Ga原子在Si(112)表面的吸附位置不同.这个吸附位置的不同主要是由In原子较长的共价键键长引起的 关键词： 表面结构 In Ge 扫描隧道显微镜(STM)     

从鲁斯卡获诺贝尔物理奖看电子显微学的发展

1986年的诺贝尔物理奖授给西德的鲁斯卡教授,表彰他在二十年代末与三十年代初在电子光学的基础研究和设计电子显微镜方面做出的杰出贡献.这是继英国物理学家克鲁格因为发展了晶体电子显微学,观察到病毒、染色质等生物大分子结构而获得1982年诺贝尔化学奖后,国际自然科学界对电子显微学的重要意义的又一次肯定。 自从哲学家在两千多年前提出原子的概念后,直接观察原子一直是人们的美好愿望.十七世纪光学显微镜问世大大开阔了人类的眼界,在生物医学,矿物地质,冶金材料等方面部起了重要的推动作用.但是,根据阿贝成象原理,光学显微镜的最高分辨…     

利用不同原子模型计算局部热力学平衡等离子体电离态(英文)

等离子体电离态分布是等离子体物理学中被广泛应用的重要物理量之一,而原子数据是电离态计算的前提.首先,利用Rubiano相对论性原子结构模型、Faussurier非相对论原子结构模型和高度简化的More模型,分别计算各种电离度的Fe离子能量.通过与自洽场结果的比较后认为,Faussurier模型给出的原子数据比较精确可靠.然后,再利用以上模型研究了局部热力学平衡Fe等离子体电离态随温度和密度的变化情况.计算结果表明,不同原子模型提供的原子数据对平均电离度的计算结果影响不大,但明显地影响等离子体中的离子丰度.本文对这些差异进行了物理分析.