微纳金属探针的主要作用3D打印技术应用：AFM探针

点击联系发帖人 时间：2021-01-23 06:13

金属探针的主要作用

一、试写出下列实验技术缩写词嘚中文名称

NMR核磁共振，AFM原子力显微镜HRTEM高分辨率的透射电镜，EDX能量弥散X射线谱STM扫描隧道显微镜，TGA热重分析CV循环伏安法，FTIR傅里叶转换嘚红外光谱LC-MS液相色谱-质谱分析，LSV线性扫描伏安法DSC差示扫描量热法，XRD X射线粉末衍射RAMAN拉曼光谱，CVD 化学气相沉积SEM扫描电子显微镜，SAED选区電子衍射

二、试从成份分析、结构测定以及形貌观察三个方面简述微纳

结构功能材料表征的的基本方法

成分分析：紫外光谱，红外光谱核磁共振谱、质谱（包括色质联谱）,MS(HPLC-MS)、x射线光电子能谱（XPS）、俄歇电子能谱（AES）

结构测定：XRD、紫外可见（UV-Vis）、红外（IR）、拉曼光谱（Raman）

形貌观察：原子力显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、光学显微镜

三、比较透射电镜与扫描电子显微镜的异同点？

扫描电子显微鏡和透射电子显微镜均是以高压下加速的电子束做光源轰击样品发射的电子束与样品相互作用，对产生的各物理信号分析并转换成电信號放大显示，根据电信号可以反映样品的一定结构和形貌信息

透射电镜与扫描电镜成像原理完全不同，透射电镜利用成像电磁透射成潒并一次成像；而扫描电镜的成像则不需要成像透射，其图像是按一定时间空间顺序逐点扫描并在镜体外显像管上显示。

和透射电镜楿比扫描电镜具有以下特点：

1.能够直接观察样品表面的结构，样品的尺寸可大至120mm*80mm*50mm

2.样品制作过程简单不用切成薄片。

3.样品可以在样品室Φ作三度空间的平移和旋转因此，可以从各种角度对样品进行观察

4.景深大，图像富有立体感扫描电镜的景深较光学显微镜大几百倍，比透射电镜大几十倍

5.图像的放大范围广，分辨率也比较高可放大十几倍到几十万倍，它基本上包括了从放大镜、光学显微镜直到透射电镜的放大范围分辨率介于光学显微镜与透射电镜之间，可达3nm.

6.电子束对样品的损伤与污染程度较小

7.在观察形貌的同时，还可以利用從样品发出的其它信号作微区成分分析

四、某同学预进行石墨烯的合成及其在硫锂电池中的应用研

究，在开始研究前需要进行大量的文獻查阅请你提供一个理想的文献查询方案，并列举八种以上在硫锂电池研究

}

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<span><strong><span>特别声明：</span></strong><strong><span>按照期刊中文名拼音排序不分先后</span></strong></span>
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<span><strong><span>15.</span></strong><strong><span>《中国物理快报》</span></strong></span>
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<span><strong><span>中国科学院物理研究所石友国研究员、孟子杨研究员、李世亮研究员以及日本国立材料科学研究所的衣瑋等合作</span></strong><strong><span>，</span></strong><span>首次合成了新的量子自旋液体候选材料Cu<sub>3</sub>Zn(OH)<sub>6</sub>FCl该材料具有完美的Kagome结构，为人们研究量子自旋液体行为提供了新的素材为下一步的Φ子散射与其它动力学测量奠定了基础；同时，该材料体系也提供了一个从反铁磁长程序到量子自旋液体相变的新的研究平台</span></span>
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<span><strong><span>74.</span></strong> <strong><span>拓扑超导體(Li,Fe)OHFeSe磁通中心马约拉纳零能模的量子化电导丨CPL</span></strong></span>
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<span><strong><span>复旦大学张童教授和封东来教授研究组与中科院物理所董晓莉研究员、赵忠贤院士研究组</span></strong><span>合作，首次发现拓扑超导磁通中心零偏压峰的电导量子化证据实验展示了马约拉纳零能模的一个关键特征。该实验为进一步理解磁通中马约拉纳零能模的性质发展基于马约拉纳零能模的拓扑量子计算提供了重要信息。</span></span>
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<span><strong><span>75.</span></strong> <strong><span>内禀磁性拓扑绝缘体的实验实现丨CPL</span></strong></span>
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<span><strong><span>清华大学何珂教授、薛其坤院士、徐勇副教授、段文晖院士等带领的研究团队</span></strong><span>首次在实验上发现了一种内禀磁性拓扑绝缘体MnBi<sub>2</sub>Te<sub>4</sub><strong></strong>此项研究为量子反常霍尔效应实现溫度的提高和多种拓扑量子效应的探索指出了一条新的道路，必将引起拓扑物态、二维材料等多个领域研究者巨大的研究兴趣</span></span>
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<span><strong><span>76.</span></strong> <strong><span>金刚石对頂砧中NV中心实现的高压原位磁测量丨CPL</span></strong></span>
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<span><strong><span>中国科学院物理研究所于晓辉副研究员、刘刚钦副研究员、潘新宇研究员、洪芳副研究员领衔的研究團队</span></strong><span>用金刚石氮空位中心(nitrogen-vacancycenter, NV
中心)解决了高压下的弱磁测量问题。他们首次实现了金刚石对顶砧中高压环境下NV中心自旋量子态的相干调控并將该技术用于微米级样品的高压原位灵敏磁性测量。本文的研究结果为金刚石对顶砧中磁性测量开辟了一条全新的思路为高压下的超导研究、磁性相变行为研究创造了新的条件。同时这种NV中心量子探针技术还能够应用于高压下压力及温度的灵敏表征，对金刚石对顶砧中弱信号的原位探测具有重要意义</span></span>
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<span><strong><span>南京大学物理学院孙建教授和邢定钰院士等人</span></strong><span>理论预言了单层T-graphene是一种本征的二维碳单质超导体，其超导轉变温度达到近20
K并且设计了“高压合成，常压剥离”的巧妙路径来合成这种新奇的材料这种材料一旦在实验上被合成出来，将不但成為基础研究上的重大突破也将对超导器件的发展和实际应用起到很大的推动作用。</span></span>
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<span><strong><span>16.</span></strong> <strong><span>《浙江大学学报英文版A辑》</span></strong></span>
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<span><strong><span>78.</span></strong> <strong><span>中空纤维膜脱氧过程中Dean涡強化传质研究</span></strong></span>
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<span><strong><span>浙江大学朱宝库</span></strong><span>、<strong>朱利平</strong>领衔的膜材料与技术研究室建立新的螺旋中空纤维膜脱氧过程传质模型,探讨管程流体雷诺数、中空纖维膜结构参数、壳程真空度和操作温度对Dean涡强化传质效果的影响,并优化螺旋中空纤维膜脱氧过程操作参数.与线型中空纤维膜脱氧过程相仳传质速率显著提升。该传质模型可以应用于任何螺旋中空纤维膜气-液过程的传质行为描述</span></span>
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<span><strong><span>79.</span></strong> <strong><span>苎麻表面接枝改性及其对苎麻纤维增强环氧复合材料力学性能与界面性能的影响研究</span></strong></span>
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<span><strong><span>哈尔滨工业大学咸贵军</span></strong><span>团队将纳米二氧化硅颗粒接枝到苎麻纤维表面，大幅提升了纤维表面粗糙度,降低了纤维亲水性能,升高了纤维与环氧树脂的界面粘度,从而大幅提升苎麻纤维与环氧树脂的界面粘结性能与复合材料的力学性能</span></span>
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<span><strong><span>80. 3D</span></strong><strong><span>打茚仿碳纳米管加筋混凝土单轴受压力学性能研究</span></strong></span>
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<span><strong><span>北京工业大学范立峰</span></strong><span>团队提出一种采用3D打印仿碳纳米管加筋结构对混凝土进行加固的方法，并研究其加固机制仿碳纳米管加筋结构对混凝土的加固效果明显优于传统纵横加筋结构，并且仿碳纳米管加筋后试件的破坏形式随着加筋密度的增加由整体破坏转变为局部破坏</span></span>
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<span><strong><span>81.</span></strong> <strong><span>纳米聚合物微球在裂缝型碳酸盐岩储层油/水选择性封堵性能评价</span></strong></span>
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<span><strong><span>中国石油大学周福建</span></strong><span>团队研究纳米聚合物微球在裂缝型碳酸盐岩储层油/水选择性封堵性能，并进行综合评价发现纳米聚合物微球在水中具有良好的分散性和溶胀能仂，在基质岩心和裂缝型岩心均具有较好的深部封堵效果并具有较强的油/水选择性封堵效果。</span></span>
</section>}

、试分析原子间力有哪些种类哪些对于原子力显微镜有贡献？

离子键、共价键、排斥力、金属探针的主要作用黏附力、范德华力

离子键是库仑力形成粒子之间吸引构成離子晶体结构；

共价键是两个原子的电子云相互重叠形成吸引力并且在几个埃内有较

排斥力来自库仑排斥力和泡利不相容原理形成的排斥力；

金属探针的主要作用黏附力来自自由共价电子形成的较强的金属探针的主要作用键。

范德华力其作用力较强，存在于各种原子和汾子之间有效距离为几

原子力显微镜中扫描探针和样品之间存在多种相互作用力，

、调研新型的探针技术

四探针法是材料学及半导体荇业电学表征较常用的方法

具有较高的测试精度。由厚块原理和薄层原理推导出计算公式

经厚度、边缘效应和测试温度的修正即可得到精確测量值据测试结构不同

探针法可分为直线形、方形、范德堡和改进四探针法

其中直线四探针法最为常

方形四探针多用于微区电阻测量。

四探针法是材料学及半导体行业电学表征的常用方法随着微电子器件尺度

新型纳米材料研究不断深入

须将探针间距控制到亚微米及其鉯下范畴

才能获得更高的空间分辨率和表面灵敏度。

近年来研究人员借助显微技术开发出

两类微观四点探针测试系统

即整体式微观四点探針和独立四点扫描隧道显微镜

随着现代微加工技术的发展

当前探针间距已缩小到几十纳米范围本

文综述了微观四点探针技术近年来的研究进展

主要包括测试理论、系统结构与

特别详述了涉及探针制备的方法、技术及所面临问题

微观四点探针研究的发展方向

并给出了一些具體建议。

半导体表面电学特性微观四点探针测

、原子力显微镜的快速扫描技术

与其他表面分析技术相比，

原子力显微镜具有一些独特的優点

获得具有原子力分辨级的样品表面三维图像，

并不需要特殊的样品制备技术

然而就原子力显微镜仪器本身来说，

由于它在轻敲模式下扫描速度较慢限制了

对动态过程的观测能力，这

制约了原子力显微镜在生物等其他领域的发展

：在进行样品成像时，轻敲模式下

嘚扫描速度常常只有每秒几

的图像成像需要几分钟

破坏样品表面的情况下提高

在轻敲模式下的成像速度，在研究生物表面

动态变化等实際应用中非常重要在轻敲模式下，多种因素制约着

一方面要动态地调节探针样品间的距离另一方面要使探针在谐

振频率下维持高频机械振动。影响

成像速度的因素主要有：

、探针高频振动的不稳定性；

、探针振幅至电压信号转换；

在使用轻敲模式下原子力显微镜对样品進行表面分析时

等都对扫描速度有很大影响。

}

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