本文關(guān)鍵詞：高精度測量的特種SPM技術(shù)及儀器　出處：《中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)》2016年11期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：測量過程中,測量的準(zhǔn)確程度與測量儀器間的作用力是極其重要的,為此需準(zhǔn)確測量微納尺度材料的機械、電子、磁、光以及化學(xué)特性.同時,掃描探針顯微鏡(Scanning Probe Microscope,SPM)及其相關(guān)技術(shù)擁有確定探針針尖與樣品間作用力的能力,因此,本文主要就微納尺度的高精度SPM測量技術(shù)及儀器做一簡單的介紹和回顧.首先介紹了原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope,AFM)、掃描隧道顯微鏡(Scanning Tunnel Microscope,STM)及其相關(guān)技術(shù)原理,其次重點介紹了常溫/低溫STM、自旋極化(Spin Polarization,SP)-STM、AFM等儀器本身的關(guān)鍵技術(shù)及搭建難點,并介紹了運用上述儀器取得的典型成果;再次,介紹了國內(nèi)外運用極端環(huán)境(超低溫、超高真空)與常溫、大氣環(huán)境的AFM、STM在特殊區(qū)域微納尺度測量、基于探針技術(shù)的微納電子器件表征與控制,以及SPM操控技術(shù)的典型成果最新進展;最后,介紹了本研究小組運用超高真空AFM在磁性材料表征與測量方面的進展.總之,通過本文對SPM高精度測量及其應(yīng)用的回顧與介紹,對SPM的關(guān)鍵組成部分、關(guān)鍵技術(shù)及最新發(fā)展有了更深的認(rèn)識.SPM的先進性、用戶的友好體驗以及具有鮮明應(yīng)用指向性的特點,有望在原子/分子科學(xué)、納機電系統(tǒng)(Nanoelectro Mechanical System,NEMS)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用.
【作者單位】： 中北大學(xué)電子測試技術(shù)重點實驗室;中北大學(xué)儀器科學(xué)與動態(tài)測試教育部重點實驗室;中北大學(xué)儀器與電子學(xué)院;大阪大學(xué) 應(yīng)用物理系;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(編號:61274103,61503346,51411140037,91336110) 山西省青年科技研究基金(編號:20140210023-2)資助項目
【分類號】：TH742
【正文快照】： 1研究背景 微納測量技術(shù)從理解的角度看可以與宏觀領(lǐng)域的測量相對應(yīng),通過確定結(jié)構(gòu)的表面形貌、電學(xué)特性等物理化學(xué)性質(zhì),研究材料(結(jié)構(gòu))在微納尺度獨特的性質(zhì).研究表明,隨著尺寸的減小,測量內(nèi)容的多樣性和尺度效應(yīng)變得越來越重要.在納米尺度,結(jié)構(gòu)的三維尺寸幾乎完全決定了結(jié)構(gòu)

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