东南大学《材料分析技术》3.2SPM.pptVIP

* 扫描探针显微镜 扫描探针显微镜（SPM）背景历史 SPM特点 扫描隧道显微镜 原子力显微镜 SPM的发展 SPM主要应用 * 扫描探针显微镜正在迅速地被应用于科学研究的许多领域，如纳米技术，催化新材料，生命科学，半导体科学等，并且取得了许多重大的科研成果. 扫描探针显微镜的应用 * 操纵原子 Iron on Copper (111)  更多图像请参考IBM网站/vis/stm/gallery.html * SFM images of double-stranded DNA (dsDNA) adsorbed on a graphite surface modified with CH3(CH2)11NH2 molecules. Manipulation was performed by bringing the tip in contact with the surface and moving it in the desired direction, using homemade manipulation hardwire and softwire; (a)ds-plasmid DNA molecules as deposited; (b)after stretching two of them along the arrows’ (c) after manipulation of the same molecules into triangles; (d)seven-letter word written with a polydisperse sample of linear dsDNA; (e)magnified view of the square marked in (b); (f)magnified view of the square marked in (c) [12]. 操纵分子 * STM的原子操纵 根据被放置的原子的来源，单原子的放置可形象的分为如下三种方式。 铅笔法：所放置的原子直接来源于STM针尖的材料； 蘸水笔法：所放置的原子不是来源于STM针尖的材料而是先用针尖从样品上的某处提取一些原子然后再将这些吸附在针尖上的原子一个一个地放置到所需的特定的位置上去； 钢笔法：这种方式则是寻找一种方法将某种所需的原子源源不断地供给到STM针尖上，再源源不断地放置到样品表面上去。 * 氧化锌薄膜的AFM图 (单位：nm) 氧化锌颗粒的颗粒比例图（a）和粒度分布图（b） 呈现原子或分子的表面特性 * 乳胶薄膜的AFM图(A)和三维立体图(B) (单位:nm) A B 有严重缺陷(A)和较为完美(B)的高分子镀膜（单位:nm) A B 呈现原子或分子的表面特性 * a)STM image of the short-range ordering of head-to-tail coupled poly(3-dodecylthiophene) on highly oriented pyrolytic graphite (20× 20nm); b)calculated model of poly(3-dodecylthiophene) corresponding to the area enclosed in the white square in (a); c) three-dimensional image of 3 showing submolecular resolved chains and folds (9.3×9.3nm2)[7] 呈现原子或分子的表面特性 * (a-c) Time-sequenced constant-current(height mode) STM images showing the nucleation and growth of benzenethiol (BT) molecules at Pt(Ⅱ ) potentiostated at 0.15V in 0.1M HClO4[8].. 用于研究物质的动力学过程 * Continuous AFM height images of melt-crystallized poly[(R)-3-hydroxybutyric acid ](PH3B) thin film before (A) and during (B-F) enzymatic degradation by PHB depolymerase from Ralstonia pickettii T1 at 20℃ [9] 用于研究物质的动力学过程 * Schematics of the AFM experiment. (a