光学薄膜表面形貌的原子力显微镜观察

采用原子力显微镜（ＡＦＭ）,对常见的氧化物单层膜、增秀膜和高反膜的表面形貌进行了观测,并初步研究了激光预处理对薄膜表面形貌的影响。     

粗糙薄膜表面的原子力显微镜研究和多重分形分析

用一系列生成元模拟了具有不同特征的、与原子力显微镜图像相似的规则粗糙表面。详细讨论了规则粗糙表面多重分形谱参数的意义。并通过与方均根粗糙度（rms）和简单分形维数D0的比较，描述了多重分形分析的优点。最后用多重分形的方法分析了由AFM测量的ZnO薄膜和高聚物PtBuA薄膜的表面形貌。     

海藻酸薄膜表面超微结构的原子力显微镜研究

本文采用原子力显微镜（ＡＦＭ）对海藻酸生物薄膜表面的超微结构进行了实验研究,选择出最佳观察方法。结果发现薄膜上分布不规则的微孔,其长短孔径之比大约为３：２,微孔的中心距为孔径的２倍。     

激光原子力显微镜及其对光学材料表面的观察

自1985年Binnig等人发明第一台原子力显微镜以来(简称AFM),AFM得到了迅速发展。它利用力敏感元件微悬臂的尖端作为探针,当针尖与样品非常接近时,它们之间的原子斥力使微悬臂发生偏转,用电学或光学的方法将这一偏转探测出来,送入一反馈装置,该反馈装置调节样品的高度,以使微悬臂偏转程度不变,当样品对微悬臂扫描时,便可得到样品表面图像。     

原子力显微镜结合拉曼光谱仪对不同氧分压制备ZnO薄膜性能研究

利用磁控溅射技术,在硅基底上(100)成功制备了ZnO薄膜。分别利用原子力显微镜和拉曼光谱仪对其表面形貌、颗粒度、粗糙度和拉曼光谱性能进行表征、分析,两种方法所得结论基本吻合。研究结果表明,ZnO薄膜结晶度良好,颗粒分布均匀,具有良好的c轴取向。原子力显微镜表征结果表明,氧分压小于50%时,ZnO颗粒度和RMS粗糙度随通入氧气分压增加而减小:氧分压大于50%时,ZnO颗粒度和RMS粗糙度趋近于一常数。拉曼光谱表征结果表明,ZnO的拉曼特征峰E2(high)表现出尺寸效应,即随氧气增加(小于81.25%)ZnO颗粒度减小,使特征峰的峰位向高频移动,特征峰的半高宽增大;ZnO薄膜内部张力随氧气分压增加(小于81.25%)而减小。     

应用原子力显微镜观测牙齿充填材料的表面结构

牙齿充填材料用作粘结剂并与口腔内液体相互作用时,它的表面结构和表面粗糙度都起着十分重要的作用,且牙齿充填材料的表面结构和表面粗糙度与牙菌斑的形成也有很大的关系。原子力显微镜具有很高的分辨率,可对样品的表面结构进行直接观测。本文利用原子力显微镜对牙齿充填材料的表面微观结构进行了观测和量化分析,得到了表征样品表面结构的原子力显微镜图像和样品表面的粗糙度等参数。     

基于超平表面的原子力显微镜探针磨损研究

原子力显微镜的图像质量受到探针磨损情况的直接影响,本文主要对基于超平表面的原子力显微镜(AFM)探针磨损问题进行了试验研究,针对探针磨损效率以材料表面的粗糙度(Rq)作为评估指标,测试样品选用了Rq小于0.5nm的超平表面。探针在10%的反馈回路设定值比例和悬臂目标振幅比例的测试条件下,采用1Hz的扫描速度及1.7的I-gain值可使磨损最小,进而有效提升探针使用寿命。     

原子力显微镜对不同条件下果胶微粒的表面形态学观察

果胶是由D-半乳糖醛酸残基经α(1→4)键相连接聚合而成的酸性大分子多糖，并且半乳糖醛酸C6上的羧基有许多是甲酯化形式，根据酯化度DE值可将果胶分为高甲酯果胶(DE值高于50％)和低甲酯果胶(DE值低于50％)。果胶在食品工业中的作用主要表现在增稠、胶凝和稳定。     

原子力显微镜观察Azone复合促进剂对兔舌下粘膜的作用

在接近生理的状态下,用原子力显微镜观察了Azone复合促进剂对离体兔舌下粘膜的作用,以探讨它促进胰岛素经舌下粘膜吸收的机理。结果表明Azone复合促进剂对免舌下粘膜有显著的作用,而且随着作用时间的延长它对膜的损伤越大。当它与舌下粘膜的作用仅为30min时,就会在粘膜上皮表面形成很多排列整齐的小孔,膜表面的粗糙度(RMS)也显著下降．这些结果说明,Azone复合促进剂一方面通过溶解膜表面的脂类化合物,另一方面通过插入细胞膜的脂质双层中,使膜表面孔径增大,从而改变膜的结构和通透性,促进胰岛素的吸收。     

激光原子力显微镜及其对光学表面粗糙度的研究

自一九八五年,Binnig与斯坦福大学的Quate和IBM公司苏黎士实验室的Christoph合作推出了世界上第一台原子力显微镜(简称AFM)以来,AFM的研究及应用迅速扩展。它不仅象扫描隧道显微镜那样能从原子尺度上对导体、半导体表面而且还能对非导体的表面进行成像,拓宽了STM的应用范围。     

摩擦强度对取向膜表面液晶取向度的影响

利用红外二向色性吸收实验,定量分析了不同摩擦强度的取向处理后取向膜表面的液晶分子取向度。实验结果表明,取向膜表面的液晶分子取向度随摩擦强度的增加而增加,最后达到饱和。取向膜表面的液晶分子取向度饱和值仍低于体内部,大约为体内部的1／2。液晶界面层的厚度不随摩擦强度变化,均为7nm左右,此值具有分子相干长度的物理意义。     

超光滑光学基底表面原子力显微镜测试方法

原子力显微镜(AFM)是评价亚纳米级表面粗糙度σRMS最主要的测试仪器,但其测试结果会因采样条件(采样间距、采样点数)及测量点位置变化而改变。以AFM测试超光滑光学基底随机表面为例,应用累积功率谱理论建立了确定合理采样条件的方法,避免了采样条件选取不当带来的数据丢失或冗余;通过全局优化选取测量点和局部优化选取测量点相结合,降低了样品表面区域性差异给测试结果带来的不确定性,并大大减少了获得可靠测试结果所需的测试量。上述工作为超光滑光学基底AFM测试提供了有效方案。     

Thermoacoustic Emission from Carbon Nanotubes Imaged by Atomic Force Microscopy

The thermoacoustic effect of isolated single‐wall carbon nanotubes aligned between electrodes is experimentally observed for the first time by imaging the emitted acoustic wave using an atomic force microscopy‐based technique specifically developed for the task. The capability of such a technique for single‐point thermoacoustic measurements is first verified on carbon nanotubes layers with two electrodes for injecting alternate electric current. The technique is then demonstrated to allow the acquisition, simultaneously with the topography, of images reflecting the pressure of the acoustic wave at fixed distance from the sample. Such a capability is used to collect images reflecting the amplitude of acoustic waves generated by isolated nanotubes and nanotube bundles by the thermoacoustic effect.     

聚酰亚胺静电损伤和取向作用失效的系统观测

利用偏光显微镜、扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对聚酰亚胺(PI)表面正常区域和静电损伤区域进行系统观测。偏光显微镜的观测基于超扭曲向列相液晶显示(STN-LCD)的关态透射原理,并确定损伤区域的线度在50~100μm。用SEM区分静电损伤引起的“白点”与尘粒引起的“白点”,同时观测到电极被局域破坏,其线度沿电极边缘约20μm。通过AFM的直接观测发现,与正常区域比较损伤区域失去了沟槽结构,但仍然保持深度在10 nm以内的二维无序凹凸结构,其原因为:损伤后PI对液晶分子取向作用失效的机制是沟槽结构的消失。     

基于原子力显微镜的微桥机械特性测量

研究了基于原子力显微镜(AFM)的微桥机械特性的测量方法。通过微机电系统(MEMS)技术制备了可用静电力驱动进行机械振动的金属微桥。利用一套改进的商用AFM实验装置对测量方法进行了优化,并对微桥的共振频率进行了测量,所得实验结果与理论估算和仿真计算的结果基本一致。基于AFM的微桥机械特性的测量具有精度高和容易实现的特点,可作为测量平台扩展用于薄膜材料或微量液体的内耗、粘弹等性质的表征。     

聚酰亚胺单体配比对液晶预倾角的影响

液晶取向剂是制造液晶显示器的关键材料之一,目前文献大多研究聚酰亚胺结构对液晶预倾角的影响,而单体配比对预倾角影响的研究还较少。文章用均苯四羧酸二酐(PM-DA)、4,4′-二氨基二苯甲烷(MDA)和4-(4-(三氟甲氧基)苯甲酰基)环己基-3,5-二胺基苯甲酸酯(TBCA)制备了一系列三元共聚型聚酰亚胺液晶取向剂,用原子力显微镜对取向剂诱导液晶分子取向能力进行了考察,首次研究了单体配比对液晶预倾角的影响。研究发现,所有取向剂对液晶分子均有较好的取向性能;液晶分子的预倾角随TBCA含量增加而增大;在保持两种二胺配比不变的情况下,随着二酐含量增加而先增大后减小。并最终在单体配比为n(PMDA)∶n(MDA)∶n(TBCA)=104∶60∶40的条件下,合成了一种预倾角高达7.7°、成本较低的聚酰亚胺液晶取向剂。     

Characterization of Geoinspired and Synthetic Chrysotile Nanotubes by Atomic Force Microscopy and Transmission Electron Microscopy

Geoinspired synthetic chrysotile nanotubes both stoichiometric and 0.67 wt % Fe doped were characterized by transmission electron microscopy and electron diffraction. Bending tests of the synthetic chrysotile nanotubes were performed using the atomic force microscope. The nanotubes were found to exhibit elastic behaviour at small deformations (below ca. 20 nm). Young's modulus values of (159 ± 125) GPa and (279 ± 260) GPa were obtained from the force‐deflection curves using the bending equation for a clamped beam under a concentrated load, for the stoichiometric and the Fe doped chrysotile nanotubes, respectively. The structural modifications induced by Fe doping altered the mechanical properties, with an apparent dependence of the latter on the number of constituting walls of the nanotubes.     

摩擦角度在共面转换液晶显示器中的影响

研究了共面转换液晶显示器中的摩擦角度在显示过程中的作用 ,将摩擦角度从通常的10°增大到 30° ,可大大减小显示器的上升响应速度和增大灰度显示的电压区间 ,对于快速响应和更多灰度显示的液晶电视显示具有特殊的吸引力     

液晶分子在高分子膜上的排列记忆效应

通过测量高分子膜聚酰亚胺由排列记忆效应产生的锚定强度,对锚定强度随记忆时间的变化进行定量描述。聚酰亚胺膜表面的锚定强度随着记忆时间的增加逐渐增大,大约经过20h后达到饱和,其归一化饱和值大约为30μm^-1。     

微纳米尺度下聚酰亚胺薄膜表面电荷生成规律研究

为进一步研究工业中对聚酰亚胺取向膜基板进行摩擦取向处理时,在取向膜上产生静电残留,影响液晶分子取向的均匀性的问题,文章利用Dimension3100型扫描探针显微镜(SPM)在聚酰亚胺表面摩擦产生了微纳米尺度的电荷,并对表面电荷的生成规律进行了研究。当SPM的导电探针在聚酰亚胺表面进行加工或摩擦操作时,会在探针与薄膜接触区域产生电荷,生成的电荷可以用静电力显微镜(EFM)进行观察。讨论了生成电荷的极性、数量、区域大小与摩擦过程中探针加工速度,所加电压大小、正负之间的关系,为在微观尺度探索聚酰亚胺表面电荷生成规律及生成机理提供了一种新的途径。