STM在微加工中的应用

 由王大文博士、白春礼研究员所撰写的这篇文章,学部委员朱洪元先生的评语是:“本文介绍了扫描隧道显微镜(STM)在微细加工中的应用,内容充实,表达清晰,是介绍最近几年才开始发展起来的这一领域的一篇很好的文章,可以在本刊发表.”王大文,女,1962年12月出生,1990年获清华大学工学博士学位.曾经从事分子束外延(MBE)及金属/半导体界面方面的基础研究工作,现在中国科学院化学研究所从事扫描隧道显微学及材料表面结构方面的研究工作.已在国内外学术刊物上发表论文十余篇.白春礼,男,1953年9月26日出生.中国科学院化学研究所研究员,扫描隧道显微学研究室主任.1985年获博士学位,1985-1987年在美国加州理工学院做博士后研究,主要从事扫描隧道显微术和扩展X射线吸收精细结构谱(EXAFS)的工作.从事的研究领域有扫描隧道显微学、X射线晶体学、分子力学和结构化学.主持研制的扫描隧道显微镜获1990年国家科技进步二等奖,主持研制的原子力显微镜获中科院科技进步一等奖.另外作为负责人或主要参加者的项目获三项中科院科技进步二等奖,并获中国科协青年科技奖、中科院青年科学家奖、中国化学会青年化学奖,有突出贡献的博士学位获得者和全国先进工作者称号.在国内外学术刊物上共发表文章60余篇.     

解读量子围栏

 现行《高中物理(必修加选修)》第三册(人民教育出版社,2003年6月第1版)第40页第二十一章《量子论初步》的章首图片(如图1所示)是利用扫描隧道显微镜(STM)拍摄的“量子围栏(quantumcorral)”照片。本文就先来介绍扫描隧道显微镜的诞生过程和工作原理,进而解读“量子围栏”。一、扫描隧道显微镜的诞生过程自有人类文明以来,人们就一直为探索微观世界的奥秘而不懈努力。1674年,荷兰人列文虎克(A.Van.Leeuwenhoek)发明了世界上第一台显微镜,首次观察到血红细胞,从而开始了利用仪器研究微观世界的新纪元,开阔了人类的观察视野,但是由于受到光波波长的限制.     

透射扫描电子显微术的一些进展

自从1968年Crewe教授及其同事们进行了场发射透射扫描电子显微镜的开创性工作[1]以来,透射扫描电子显微术有了很大的进展.透射扫描电子显微镜(STEM)把扫描电子显微镜(SEM)和普通透射电子显微镜(CTEM)的优点结合起来,成为材料科学和生物学的强有力的研究工具. Crewe和 Wall[2]指     

光子扫描隧道显微镜的进展

介绍我国第一台光子扫描隧道显微镜的研制情况，论述图像分解光子扫描隧道显微镜的原理和光子扫描隧显微的光存储技术的初步设想。     

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.     

高分辨显微镜纳米云纹方法的发展与应用

介绍了近年来发展的纳米云纹法及其新的应用。这些方法是基于原子力显微镜、扫描隧道显微镜和透射电子显微镜的原理提出来的。纳米云纹法能够对物体的微/纳观变形提供定量的分析。详述了这些方法的测量原理和实验技术,并进行了新的应用研究。实验结果论证了这些方法的可行性,并证实了这些方法具有纳米级的位移测量灵敏度。     

潘君骅院士 访谈录

潘君骅,1930年10月生于上海市。应用光学专家。中国工程院院士。苏州大学现代光学研究所研究员。1952年清华大学机械制造专业毕业后分配至中国科学院仪器馆(中科院长春光机所前身)工作。1956-1960年,到苏联列宁格勒普尔科沃天文台学习,师从苏联著名天文光学专家马克苏托夫,获副博士学位。     

扫描隧道效应显微镜的发展

自1981年发展起来的扫描隧道效应显微镜是一种能分辨物质表面原子尺度上的结构的新仪器.下而我们从实验的角度来说明它的基本原理、技术发展和应用. 基本原理扫描隧道效应显微镜是在表面科学发展的需要下发展起来的.1978年,罗勒(H.Rohrer)在法兰克福为苏黎世的国际商用机器公司草拟开展表面科学研究的计划.当时,宾尼     

扫描隧道显微镜研究银胶的表面结构和凝聚行为

采用扫描隧道显微镜(STM)详细研究了银胶的表面结构和NaCl对其凝聚状态的影响,并与透射电子显微镜(TEM)的结果进行了比较。结果表明银胶颗粒表面原子处于有序与无序状态之间,部分原子以聚集体(如二聚体或多聚体)的形式存在,另一部分原子则处于松散状态。而且,NaCl的存在明显改变了银胶的凝聚状态,主要表现为NaCl诱导的银胶颗粒发生链状和网状凝聚。     

现代仪器在胆结石研究中的运用

对胆结石组分和元素进行准确的分析可为治疗胆结石和预防其复发提供重要的参考。文章综述了现代仪器在胆结石研究中运用的研究进展,这些技术包括拉曼光谱、能谱(EDX)、傅里叶红外光谱(FTIR)及其二阶导数谱、热重分析(TG)、差示扫描量热法(DSC)、原子吸收光谱、电感耦合等离子发射光谱、高效液相色谱(HPLC)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等。     

扫描透射电子显微镜及电子能量损失谱的原理及应用

扫描透射电子显微镜是透射电子显微镜的一种,近几年随着球差校正器的问世,扫描透射电子显微镜的分辨率达到亚埃级,结合能量分辨率为亚电子伏特的电子能量损失谱,可以对材料进行高空间分辨率及高能量分辨率的微结构和成分分析。文章简述了扫描透射电子显微镜的发展历程和工作原理,重点讲述了高角环形暗场像的成像机理以及基于高角环形暗场像对材料结构和成分进行分析的原理和应用;电子能量损失谱的成谱过程、谱的特征及其在材料化学和电子结构分析方面的优势和主要应用。     

扫描隧道电子显微镜──1986年获诺贝尔物理奖项目之一

透射电子显微镜(TEM)在观察物质的整体结构方面是很有用的,但在表面结构的分析上却较困难.这是因为透射电子显微镜是由高能电子透过样品来获得信息的,一反映的是样品物质的内部信息.扫描电子显微镜(SEM)虽然能揭示一定的表面情况,但由于入射电子总具有一定能量,会穿入样品内部,因此分析的所谓“表面”’总在一定深度上[1].而且分辨率也受到很大限制.场发射电子显微镜(FEM)和场离子显微镜(FIM )虽然能很好地用于表面研究,但是样品必须特殊制备,只能置于很细的针尖上[2]并且样品还需能承受高强电场.这样就使它的应用范围受到了限制。 扫…     

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。     

显微镜概述

 人类总要不断探索微观领域的秘密,要亲眼见到超微尺度的自然现象,显微镜是人们所能依赖的最好工具。在历史的长河中,显微镜经历了光学显微镜,电子显微镜,扫描隧道显微镜,扫描探针显微镜的漫长历程。由于显微镜的研制也曾造就了四位诺贝尔物理奖得主,显微镜促进了科学技术的发展,特别早期对生物医学领域做出重要贡献,而科学技术的发展及理论突破又是产生更新型显微镜的温床和催化剂。一、光学显微镜人类对于生物微观世界的认识,有着一段漫长的历史,与显微镜的发明与改进密切相关。     

双成象单元扫描隧道显微镜与原子尺纳米计量技术

研制了双成象单元扫描隧道显微镜(STM),可同时对参考样品的原子晶格和被测样品扫描成象.计数原子晶格的数目,即可精确测定被测样品图象的尺度,以原子尺方式实现严格的纳米计量.本文介绍双成象单元的STM的原理和仪器系统,讨论原子尺纳米计量的可行性,给出被测样品图象的纳米计量结果.     

蠕变-疲劳交互作用的电子显微学研究

用透射电子显微镜和扫描电子显微镜研究了一种镍基合金(Nimonic 75型)蠕变-疲劳交互作用的机制。在温度873K,应力幅392MPa下进行的实验表明,蠕变、疲劳和“蠕变叠加疲劳”数据近似满足线性积累损伤规律。扫描电子显微镜断口观察表明,所有试样均发生晶间型断裂。但用透射电子显微镜进行的位错观察指出,在蠕变、疲劳和“蠕变叠加疲劳”试样中,位错组态有明显的差别。这些不同的位错组态,对晶间断裂过程产生了各自不同的影响,因而蠕变损伤与疲劳损伤相互独立,在宏观上表现出线性交互作用的规律。本工作表明,透射电子显微 关键词：     

扫描隧道显微镜纳米云纹法的实验研究

提出了应用扫描隧道显微镜(STM)纳米云纹法测量面内位移的原理。测量中,把扫描隧道显微镜的探针扫描线作为参考栅,把物质原子晶格栅结构作为试件栅,对这两组栅线干涉形成的云纹进行了纳米级变形测量。对扫描隧道显微镜纳米云纹的形成原理及测量方法进行了详尽的讨论,并运用该方法对高定向裂解石墨(HOPG)的纳米级变形虚应变进行了测量研究,得到了随扫描范围变化的虚应变场,并与理论值进行了比较。     

超声仿真模块获国家首批颁发生产准许证

由全国医用超声设备标准化分技委委员、中国科学院声学所副研究员牛凤岐主持研制和开发的人体组织超声仿真模块(仿组织超声体模),已于不久前获得了国家医药管理局首批颁发的生产准许证。国产超声仿真模块,作为图像型超声诊断设备强制检定和质量检测的首要规定工作仪器,关系到全国近10万台临床     

自旋极化扫描隧道显微镜的研究进展

自旋极化扫描隧道显微镜(spin-polarized scanning tunneling microscope,SP-STM)将扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscope,STM)的实空间分辨率和对自旋敏感的磁成像技术结合起来,已经成为人们研究纳米磁性物理的最有效工具之一.文章介绍了SP-STM的工作原理及其在低维磁性物理领域的应用和最新进展,如对磁性薄膜、磁性纳米岛、磁性原子及不共线结构的研究等,并对我国在这一领域的研究现状和发展前景进行简要评述.     

Ar离子溅射生成碳纳米管

用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TE),研究了离子溅射石墨表面的形貌特征和结构,证实了碳纳米管可通过溅射原子在表面形貌突起部位沉积生长.