控制技術(shù)在生產(chǎn)生活中的各個領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,自動化控制技術(shù)方便了我們的生活,也推動了科技的發(fā)展�？刂频姆秶梢源蟮焦S的生產(chǎn)設(shè)備,也可以小到生物體內(nèi)的細胞,乃至生命過程的大分子,但是目前控制技術(shù)還很難達到單分子乃至單原子的水平�，F(xiàn)階段單原子或單分子的操控仍需要較為苛刻的條件,往往需要在真空、低溫并且隔絕振動的條件下才能夠?qū)崿F(xiàn),若能在室溫下將反饋控制技術(shù)應(yīng)用于單原子尺度測量過程的精密控制,將是控制技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的一大突破。本論文通過將基于閉環(huán)PID的主動控制技術(shù)與機械可控裂結(jié)技術(shù)（MCBJ）結(jié)合,利用閉環(huán)實時反饋控制來實現(xiàn)精密調(diào)控納米電極對間距,保證單原子或單分子在納米金屬電極對兩端的長時間穩(wěn)定連接,從而在常溫下實現(xiàn)對單原子或單分子的控制與穩(wěn)定測量。目前尚未有人能實現(xiàn)分鐘級的單原子穩(wěn)定連接,這無論是對控制技術(shù)的應(yīng)用還是分子電子學(xué)測量技術(shù)的研究都是一個較大的突破。在此基礎(chǔ)上,本論文還討論了采用控制技術(shù)調(diào)控和穩(wěn)定分子結(jié)中的特定構(gòu)型,并用光譜學(xué)和電學(xué)聯(lián)用的方法進行單分子電學(xué)與光學(xué)同步表征的可行性。本論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:1.本論文通過對課題組原有MCBJ儀器軟件系統(tǒng)的改造,將閉環(huán)PID控制技... 

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 分子電子學(xué)簡述
    1.2 單分子電子學(xué)測量技術(shù)
        1.2.1 金屬原子點接觸或分子結(jié)的構(gòu)筑
        1.2.2 掃描隧道裂結(jié)技術(shù)
        1.2.3 原子力顯微鏡裂結(jié)技術(shù)
        1.2.4 機械可控裂結(jié)技術(shù)
    1.3 電學(xué)性質(zhì)表征方法
        1.3.1 單原子/分子尺度的電輸運
        1.3.2 一維電導(dǎo)統(tǒng)計
        1.3.3 連接時間的統(tǒng)計方法
    1.4 控制技術(shù)
        1.4.1 控制技術(shù)的發(fā)展與前景
        1.4.2 PID控制技術(shù)
    1.5 本論文的研究目的與意義
第二章 實驗
    2.1 實驗主要試劑
    2.2 實驗主要儀器
第三章 基于納米金屬電極對間距精密調(diào)控技術(shù)的單原子尺度的控制
    3.1 單原子電導(dǎo)測量
        3.1.1 普通切口金絲芯片的制作
        3.1.2 獲取目標原子電導(dǎo)設(shè)定值
    3.2 PID控制技術(shù)對納米金屬電極對的調(diào)控
        3.2.1 PID控制參數(shù)整定
        3.2.2 數(shù)據(jù)采集與分析
    3.3 基于普通切口金絲芯片的單原子連接穩(wěn)定控制
        3.3.1 對照實驗
        3.3.2 Au單原子點接觸穩(wěn)定連接時間的分布
        3.3.3 穩(wěn)定連接時間所占比例
        3.3.4 PID控制參數(shù)整定結(jié)果
    3.4 基于微加工芯片的單原子連接穩(wěn)定控制
        3.4.1 對照實驗
        3.4.2 Au單原子點接觸穩(wěn)定連接時間的分布
        3.4.3 穩(wěn)定連接時間所占比例
        3.4.4 PID控制參數(shù)整定結(jié)果
第四章 單原子/分子尺度的控制技術(shù)的應(yīng)用
    4.1 單分子的電導(dǎo)測試
        4.1.1 獲取目標分子電導(dǎo)設(shè)定值
        4.1.2 單分子電導(dǎo)的穩(wěn)定控制
    4.2 應(yīng)用穩(wěn)定控制技術(shù)實現(xiàn)MCBJ設(shè)備與拉曼光譜檢測聯(lián)用
        4.2.1 拉曼光譜用于單分子結(jié)表征的研究現(xiàn)狀
        4.2.2 機械可控裂結(jié)技術(shù)-拉曼聯(lián)用設(shè)備的搭建
        4.2.3 控制技術(shù)-機械可控裂結(jié)技術(shù)-拉曼聯(lián)用檢測
    4.3 MCBJ儀器穩(wěn)定性的測量與驗證
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
碩士期間發(fā)表論文情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]PID控制器設(shè)計與參數(shù)整定方法綜述[J]. 楊智,朱海鋒,黃以華.  化工自動化及儀表. 2005(05)

碩士論文
[1]基于機械可控裂結(jié)法的單分子尺度分子間相互作用研究[D]. 鄭玨婷.廈門大學(xué) 2017



本文編號：3660733