原子力显微镜对BALB/c小鼠胚胎干细胞表面形貌的研究

以BALB／c小鼠胚胎干细胞为对象,在大气下用原子力显微镜对其进行成象。由所获得的原子力显微图象可知,BALB／c小鼠胚胎干细胞呈圆形,表面结构致密,细胞大小不一,并且是中间高四周低的形状。     

黄原胶分子形貌的原子力显微镜研究

通过溶胶凝胶的方法制备了黄原胶水溶液,并采用轻敲模式原子力显微镜(AFM)对不同浓度的黄原胶分子溶液的表面微观结构形态进行了观察.实验结果表明,轻敲模式下的AFM能够观测到黄原胶分子的微观结构,浓度为0.1g/L时分子类似于球状体的颗粒,以多聚体形式存在.浓度达到0.01g/L时能够形成稳定的网状结构,当浓度达到0.001g/L的情况下形成单个纤维分子.利用AFM截面软件对网状结构和单个纤维进行分析,发现了云母表面出现的黄原胶分子分别为双链和单链.本文中提出了黄原胶分子从网状结构到单个纤维形成过程的假设模型,很好地解释了实验观察结果,对以后的实验研究有很大意义.     

基于原子力显微镜的纳米级表面粗糙度测量

简要介绍了评定表面粗糙度参数的基准线及其主要的两个轮廓高度评定参数,详细阐述了重庆大学研制成功的一种高精度原子力显微镜--AFM.IPC-208B型机的工作原理及其系统结构,着重论述了它在纳米级表面粗糙度检测上的应用.以不锈钢为实验样品,观测了不锈钢表面的微观结构,通过专用的计算程序,对所采集到的表面数据进行了分析和处理,得到了该表面的两个轮廓高度评定参数Rz和Ra值,最后对实验结果进行了简要的分析.     

原子力显微镜形貌像成像质量的研究

基于针尖和样品之问的各种相互作用力,原子力显微镜可用于样品表面形貌、摩擦力等各种物理特性的研究。仪器参数的设定和干扰的排除是提高样品表面形貌像成像质量的关键。通过实验发现由原子力显微镜扫描得到的材料表面形貌像中常出现拖曳、条纹,影响了形貌像的成像质量。针对特定工艺条件下的纳米电子功能薄膜样品,着重研究了振幅参数（Amplitude reference）、积分增益（Integral gain）、比例增益（Proportiong ain）、衰减增益（Attenuation gain）和速度增益（Speed gain）对形貌像成像质量的影响。根据这些规律找出消除或减轻样品表面形貌像中出现拖曳、条纹的方法。     

原子力显微镜实验教学设计

本文结合研究生实验课程教学的特点,就如何将原子力显微镜用于实验教学进行课程内容和教学方案设计进行了阐述,并应用于实验教学,取得了较好的效果,可以为同类实验课程的开设提供有益的参考。     

原子力显微镜针尖在试样表面滑动的力学模型

建立了原子力显微镜针尖在试样表面滑动的力学模型，并通过实验进行了验证。结果表明，粒子间距变大使摩擦力曲线的周期变大，振幅变小；作用势V0反映的是表面自由能的大小，V0增大，摩擦力曲线的振幅变大；阻尼反映的是速度对摩擦力的影响，阻尼变小，摩擦力曲线的振幅基本保持不变，曲线整体下移，但幅度较小。在一定范围内速度对摩擦力的影响不大。     

Ag离子注入聚合物表面形貌原子力显微镜观察及其特性研究

采用MEVVA离子注入机引出的Ag离子进行了聚酯薄膜改性研究,注入后的聚酯膜表面结构发生了很大的变化,用原子力显微镜观察了注入样品表面形貌的变化,表面粗糙度与注量密切相关。透射电子显微镜观察注入聚酯膜的横截面表明,随注量的增加,在注入层形成了纳米颗粒和富集的碳颗粒。这些颗粒增强了注入层表面强化效果。注入层表面电阻率随注量的增加而明显地下降,用纳米硬度计测量显示,Ag离子注入可明显地提高聚酯膜表面硬度和弹性模量,从而极大地增强了表面抗磨损特性。讨论了Ag离子注入聚酯膜改善特性的机理。     

原子力显微镜观测DNA分子的表面沉积与扩展

原子力显微镜具有原子级分辨率,能够对生物样品进行观察.用原子力显微镜观察了DNA分子在Si、云母片及修饰过的云母片表面的沉积与扩展,对3种情况作了比较,用超声振荡方法可以有效地切断DNA分子链.     

原子力显微镜和扫描隧道显微镜兼容系统的研制

扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）和原子力显微镜（ＡＦＭ）由于具有原子量级的分辨率,所以在表面物理,化学,生物学领域得到了越来越广泛的应用。但是,扫描隧道显微镜只能观察导电样品,这就限制了它的应用范围。     

基因转运载体的原子力显微镜研究

通过原子力显微镜观测阳离子脂质体及其与DNA复合物的结构。将一定量的阳离子脂质体以及阳离子脂质体／DAN复合物滴加到新解理的云母片上,干燥后用原子力显微镜观测。结果表明,阳离子脂质体在云母片上形成的颗粒为球形或椭圆形,粒径分布较为均匀;阳离子脂质体／DNA复合物在云母片上的颗粒形状不规则,粒径分布不均且比空白脂质体的粒径大。通过原子力显微镜可以快速有效地观测脂质体以及脂质体／DNA复合物的粒径、表面形态等,为分析脂质体的物理化学性质与基因转运效率的关系提供了一种研究方法。     

基于原子力显微镜的沥青再生机理

沥青的老化严重影响了沥青混合料在实际应用中的耐久性,为了研究沥青的老化和再生机理,将基质沥青进行SHRP(strategic highway research program)老化,利用原子力显微镜(atomic force microscope, AFM)和动态剪切流变仪(dynamic shear rheometer, DSR)技术研究不同掺量的基质沥青和再生剂对老化沥青的再生效果。结果表明:基质沥青和再生剂均能对老化沥青产生再生效果,且随着它们掺量的增大,再生效果变好;老化沥青表面微观结构粗糙不均匀,基质沥青和再生剂的加入有效改善其表面微观形貌,降低其黏附力和粗糙度指标,同时使老化沥青相位角增大、复数剪切模量和抗车辙因子减小;温度的升高有助于再生剂在老化沥青中的扩散。可见再生剂的主要再生机理是增加并扩散老化沥青中缺失的组分。     

压电探针应用于原子力显微镜液体成像的研究

研究了采用微悬臂梁上集成的ZnO压电薄膜作为微驱动的探针的直接激振方法,比较了间接激振和直接激振方法下探针在液体中的振动性能,以标准生理溶液中的海拉细胞为样品,对原子力显微镜在液体环境下轻敲模式的成像性能进行了实验研究.研究表明,采用压电探针的直接激振方法在探针振动的幅频曲线中仅有单一谐振峰,可以避免在压电陶瓷管激振方法下由液体振动造成的寄生谐振峰,因此使用压电探针不仅提高了探针振动频率的控制精度,而且减小了针尖对样品的损坏,还提高了仪器的带宽和成像速度.对于512×512点阵和60μm×60μm范围的图像,使用该方法可将采集速度由原来的2~3 min/帧提高到15~20 s/帧,并且扫描速度的提高对原子力显微镜在动态过程中的研究有着重要的参考价值.     

扫描探针显微镜对光盘表面的探测及分析

以STM和AFM为基础的SPM是国际上近年发展起来的表面分析仪器,它可以对样品表面的物理特性在原子级分辨率的水平上进行探测。文章通过HL-Ⅱ型扫描探针显微镜的AFM功能对光盘表面形貌进行了扫描和分析,从而获得了更深层次的信息。     

细胞色素C在汞表面生长性质的AFM研究——吸附自组装机理

利用原子力显微镜对细胞色素C在汞表面生长过程进行研究,发现细胞色素C在汞表面首先形成的是高度稍大于1nm的吸附单分子层,随着生长时间的增加,吸附在汞表面的细胞色素C分子和溶液中的分子问相互作用,自组装形成生长活性点,生长速度明显加快,生长时间达到8min时,细胞色素C能形成底部直径达527nm,高度达138nm,分布密度约为1．2～2．3个/μm^2的细胞色素C分子集聚体．生长机理是吸附自组装机理．细胞色素C的浓度较大地影响其在Hg表面的自组装平衡,随着浓度的减少,细胞色素C所能形成的最大分子集聚体的高度和数目都随之减少。浓度与平均表现高度是非线性的关系．     

超声原子力显微镜接触模式下样品有限元分析

通过ANSYS有限元的方法对接触模式下的样品进行静力学仿真,以获得不同载荷、不同内部结构大小、不同内部结构位置以及不同材料时针尖和样品接触形变及刚度变化。     

超精加工分析用宽范围原子力显微镜的研究

介绍了一种用于超精加工分析用的宽范围原子力显微镜．其垂直方向和水平方向的分辨率可达ｎｍ级，测量范围可达１４０μｍ×１４０μｍ．采用了探头扫描方法和双扫描工作模式，扩大了这种测量方法的工程应用范围．给出了金刚石刀具钝圆半径与精密玻璃光栅和超精密抛光陶瓷的轮廓形貌的测量结果．     

原子力显微镜研究聚四氟乙烯纳米粒子对瑞氏木霉疏水蛋白HFBII的吸附

利用离子束溅射镀膜技术将聚四氟乙烯(Teflon)纳米粒子沉积到石英基板,将基板置于50 μg/mL的瑞氏木霉疏水蛋白HFBII溶液中浸泡,通过原子力显微镜直接观察和水接触角测试仪测试基板表面水接触角的变化,研究了HFBII在Teflon纳米粒子表面的吸附行为.结果表明Teflon纳米粒子能够对HFBII产生吸附且对其生长有很强的异相成核作用,同时用超声波方法对Teflon纳米粒子上的HFBII进行脱附,并通过原子力显微镜图像进行了分析.     

原子力显微镜探针自动逼近系统设计与应用

设计出一套能独立运作的原子力显微镜(AFM)探针自动逼近系统,可广泛应用于大部分原子力显微扫描系统的独立开发.逼近过程中,通过VB的串口通讯发送指令控制单片机采集AFM微悬臂梁的偏转信号,并传送到计算机进行分析显示,实时监测探针与样品之间的作用力,最终实现探针的自动逼近.该系统可与多种相关原子力显微镜设备组合应用,达到个性化多功能检测的目的.