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原子力显微镜相关研究
发布日期:2019-05-07  来源:实验技术与管理   浏览次数:96
核心提示:原子力显微镜(AFM)是利用AFM微探针扫描和观察待测样品表面微观形貌的实验测试仪器。由于AFM既具有很高的扫描成像分辨率,又不受微纳米样品的导电性
 原子力显微镜(AFM)是利用AFM微探针扫描和观察待测样品表面微观形貌的实验测试仪器。由于AFM既具有很高的扫描成像分辨率,又不受微纳米样品的导电性和物质态的限制,因此可广泛应用于物理学、化学、微电子学、光电科学、生物医学、材料科学和微纳米加工等领域,极大地推动了纳米科学的发展[1-2]。同时,AFM是集物理学、光学、电子学与计算机于一体的科学仪器,其中物理原理丰富、技术系统新颖、实验方法巧妙,现已成为大学物理实验中不可或缺的内容之一。在AFM系统中,微探针是其核心部件,由针尖和对原子力十分敏感的微悬臂两部分组成。当AFM微探针的针尖靠近样品表面时,探针尖端原子与样品表面原子之间将产生相互作用的原子力,并推动微悬臂使之发生形变弯曲;当微探针与样品在横向相对扫描时,通过检测微悬臂的形变量并将其转换成可被采集的电信号,即可获得样品表面的原子排布及纳米结构等信息[3]。然而,物理实验是大学生进校后的第一门实验课程,面向的是大一大二的学生,他们的实验技能还没有经过太多的训练。在AFM实验操作过程中,由于学生操作不当而造成AFM探针乃至仪器损坏的现象时有发生,使AFM实验成为高成本、高消耗的实验。同时,在目前的高校物理实验教学中,对于学生物理思维、实验方法等的训练未得到充分重视,学生的实验能力还存在较大的提高空间,现行的实验训练在课程设计、实验仪器系统及教学实践的某些环节存在着亟需改进和优化之处[4]。
 
 
2019-04-01
浏览次数:141

虚实一体的原子力显微镜(AFM)实验系统

摘要:基于原子力显微镜(AFM)教学知识点和半实物虚拟仿真理念,研究开发了虚实一体的原子力显微镜实验系统,由AFM原理演示及模拟扫描软件系统、AFM

 
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