STM-AFM-LFM三种光学纳米测量技术介绍资料

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光学纳米测量技术（2）- - -AFM
检测微悬臂弯曲的三种方法（三）---光学检测法 干涉法、反射法
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光学纳米测量技术（2）- - -AFM
缺点：扫描成像过程中，由于针尖在样品表面上拖拽而产生的横向作用力 和样品表面吸附层对针尖产生的表面张力的影响，容易对样品成像造成破 坏，故其应用受到限制。
光学纳米测量技术（2）- - -AFM
检测微悬臂弯曲的三种方法（一）---隧道电流法
优点： ➢ 灵敏度高 ➢ 不需要特别的检测手段，
只需要在STM上稍作改 进 缺点： 当微悬臂上产生隧道电流 的部位被污染时，其性能 下降
带针尖的微悬臂+STM 9
光学纳米测量技术（2）- - -AFM
检测微悬臂弯曲的三种方法（二）---电容检测法
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光学纳米测量技术（3）- - -LPM
在探针底端安装一个压电能量转换器， 将电流转化为探针的振动，其振动频 率恰好高于探针的最低共振频率，它 能对驱动信号其放大作用。当这种受 迫振动的探针调节到式样表面的时 （通常2-20nm），探针与试样表面之 间产生微弱的范德华力吸引力。这种 微弱的吸引力，会影响探针的共振频 率。吸引力越大，探针共振频率降低 的越多。
北京交通大学
三种光学纳米测量技术
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目录
Contents
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扫描隧道显微镜 STM
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原子力显微镜 AFM
3
激光力显微镜 LFM
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光学纳米测量技术
原子尺寸：10-10m 变换成什么信息？
将纳米尺度的空间变化转化为目前 科技技术能够接收和处理的信息
怎么变换？
电流电压变化、相干光干涉的条纹变化、电容的变化、受力的变化等等。。。。。。
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当原子和原子之间距离很近时，它们之间电子云的排斥力作用比原子核和电子云的
吸引力要大，所以合力表现为斥力。当2个原子分开一段距离时，电子云之间的排斥力
作用Байду номын сангаас原子核和电子云的吸引力要小，故合力表现为引力。
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光学纳米测量技术（2）- - -AFM
原理分析
微悬臂
对力传感器的要求： 低的力弹性系数 高的横向刚性 高的共振频率 带有尽可能尖的针尖 传感器带有镜子或者电极 8
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光学纳米测量技术（1）- - -STM
间距S<1nm
隧道电流效应
原理图
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光学纳米测量技术（1）- - -STM
根据针尖与样品间相对运动方式的不同，STM有两种工作模式
起伏较大
起伏较小 <1nm
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光学纳米测量技术（1）- - -STM
缺点一：在恒电流工作模式下，有时 它对样品表面微粒之间的某些沟槽不 能够准确探测 缺点二：STM所观察的样品必须是导体
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实例分析
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thanks
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