本文關(guān)鍵詞：微納探針定位操作技術(shù)試驗研究　出處：《哈爾濱商業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：結(jié)合單探針與光纖光鑷納米操作方法的優(yōu)缺點,研究了光纖探針傳輸激光照射AFM探針復(fù)合系統(tǒng),其復(fù)合系統(tǒng)具有獨特優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿ΑＭ瑫r有近場增強捕獲納米微粒的非接觸、無損傷等優(yōu)點,在操作過程中也存在難以控制操作位置的不足。采用雙探針復(fù)合技術(shù)可以實現(xiàn)納米級物體的定位操作。 首先介紹納米操作的起源,納米操作可分為單探針二維推動操作、光纖激光光鑷捕獲操作和近場捕獲操作三種。強調(diào)說明了前兩種操作方法的缺點,主張采用近場捕獲的原理,同時在系統(tǒng)上搭配AFM探針使用。微觀空間近場操作納米微粒的原理為光場輻照納米微粒,在納米微粒的表面形成一種局限于物體表面亞波長區(qū)域內(nèi)的隱失場,利用這種隱失場繼續(xù)輻照納米微粒會在新的納米微粒表面形成增強的隱失場,利用此增強隱失場可以操縱納米微粒。通過AFM加工模塊中向量掃描模式設(shè)定路線實現(xiàn)納米級操作對象的定位移動。利用Comsol仿真軟件對光纖探針和AFM探針分別進行仿真,分析其隱失場增強的影響因素。最后對雙探針耦合系統(tǒng)進行仿真分析,找出提高隱失場強度的影響因素,為后續(xù)工作提供理論基礎(chǔ)。 分析AFM探針定位操作納米微粒時微粒未能按照己設(shè)定路線運動和未能到達指定點處,根據(jù)AFM探針定位移動操作對象的理論模型分析操作對象移動情況。分別計算納米級操作對象在移動過程中所受到的范德華力、毛細作用力、等一系列阻礙力,結(jié)合前人的光阱力計算方法得出微粒運動過程中力光阱力的大小。仿真實驗需對各探針的結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料參數(shù)進行設(shè)定,同時需按一定條件設(shè)定仿真邊界條件,分析制約AFM針尖處隱失場變強的影響要素。針對光纖探針的膜厚、出射孔徑、雙探針復(fù)合的照射距離、照射角度等因素進行仿真實驗,對比出針尖處最大增強電場的因素,最后根據(jù)所得最優(yōu)參數(shù)進行實驗。針對AFM探針定點定位操作納米微粒實驗,首先應(yīng)制備濃度適中的基底樣品,然后利用AFM中向量掃描模塊設(shè)定路徑對納米微粒進行操作。最后采用鍍膜光纖探針傳輸激光照射AFM探針產(chǎn)生增強隱失場定位移動納米級尺寸操作對象。 微納定位操作技術(shù)的研究為近場非接觸納操作提供了參考,對微納結(jié)構(gòu)的加工、制造以及納米量級的微生物操作具有重要意義。
[Abstract]:Combined with the advantages and disadvantages of single probe and optical fiber optical tweezers nanometer operation method , the AFM probe composite system is studied . The composite system has the advantages of unique advantages and development potential . At the same time , it has the advantages of non - contact , no damage and so on . This paper introduces the origin of nano - particles , which can be divided into three types : single - probe two - dimensional push operation , fiber laser optical tweezers capture operation and near - field capture operation . In this paper , the influence factors of the force of the force in the process of particle motion are calculated according to the theoretical model of the AFM probe positioning , and the influence factors of the force of the force in the process of particle motion are calculated . The research of micro - nano positioning operation provides a reference for near - field non - contact operation , which is of great significance to the processing , manufacture and micro - organism operation of micro - nano structure .

【學(xué)位授予單位】：哈爾濱商業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB302;TB383.1

【參考文獻】

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1 劉志榮;光鑷對瑞利介質(zhì)球的光捕捉研究[D];浙江大學(xué);2013年

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本文編號：1377445