量子效應也決定納米結構新的電,光和化學性質。因此量子效應在鄰近的納米科學,納米技術,如納米電子學,先進能源系統(tǒng)和納米生物技術學科范圍得到更多注意。納米測量技術是利用改制的掃描隧道顯微鏡進行微形貌測量,這個技術已成功的應用于石墨表面和生物樣本的納米級測量。安全一直是必須認真考慮的問題。電測量工具會輸出有危險的、甚至是致命的電壓和電流。清楚儀器使用中何時會發(fā)生這些情形顯得極為重要,只有這樣人們才能采取恰當?shù)陌踩婪妒侄?。請認真閱讀并遵從各種工具附帶的安全指示。在進行納米力學測試時,需要特別注意樣品的制備和處理過程,以避免引入誤差。廣東微納米力學測試廠家供應
目前納米壓痕在科研界和工業(yè)界都得到了普遍的應用,但是它仍然存在一些難以克服的缺點,比如納米壓痕實際上是對材料有損的測試,尤其是對于薄膜來說;其壓針的曲率半徑一般在50 nm 以上,由于分辨率的限制,不能對更小尺度的納米結構進行測試;納米壓痕的掃描功能不強,掃描速度相對較慢,無法捕捉材料在外場作用下動態(tài)性能的變化?;贏FM 的納米力學測試方法是另一類被普遍應用的測試方法。1986 年,Binnig 等發(fā)明了頭一臺原子力顯微鏡(AFM)。AFM 克服了之前掃描隧道顯微鏡(STM) 只能對導電樣品或半導體樣品進行成像的限制,可以實現(xiàn)對絕緣體材料表面原子尺度的成像,具有更普遍的應用范圍。AFM 利用探針作為傳感器對樣品表面進行測試,不只可以獲得樣品表面的形貌信息,還可以實現(xiàn)對材料微區(qū)物理、化學、力學等性質的定量化測試。目前,AFM 普遍應用于物理學、化學、材料學、生物醫(yī)學、微電子等眾多領域。深圳半導體納米力學測試服務納米力學測試還可以評估材料在高溫、低溫等極端環(huán)境下的性能表現(xiàn)。
在AFAM 測試系統(tǒng)開發(fā)方面,Hurley 等開發(fā)了一套基于快速數(shù)字信號處理的掃頻模式共振頻率追蹤系統(tǒng)。這一測試系統(tǒng)可以根據(jù)上一像素點的接觸共振頻率自動調整掃描頻率的上下限。隨后,他們又開發(fā)出一套稱為SPRITE(scanning probe resonance image tracking electronics) 的測試系統(tǒng),可以同時對探針兩階模態(tài)的接觸共振頻率和品質因子進行成像,并較大程度上提高成像速度。Rodriguez 等開發(fā)了一種雙頻共振頻率追蹤(dual frequency resonance tracking,DFRT) 的方法,此種方法應用于AFAM 定量化成像中,可以同時獲得探針的共振頻率和品質因子。日本的Yamanaka 等利用PLL(phase locked loop) 電路實現(xiàn)了UAFM 接觸共振頻率追蹤。
納米壓痕法:納米壓痕硬度法是一類測量材料表面力學性能 的先進技術。其原理是在加載過程中 試樣表面在壓頭作用下首先發(fā)生彈性變形,隨著載荷的增加試樣開始發(fā)生塑性變形,加載曲線呈非線性,卸載曲線反映被測物體的彈性恢復過程。通過分析加卸載曲線可以得到材料的硬度和彈性模量等參量。納米壓痕法不只可以測量材料的硬度和彈性模量,還可以根據(jù)壓頭壓縮過程中脆性材料產(chǎn)生的裂紋估算材料的斷裂韌性,根據(jù)材料的位移壓力曲線與時間的相關性獲悉材料的蠕變特性。除此之外,納米壓痕法還用于納米膜厚度、微結構,如微梁的剛度與撓度等的測量。納米力學測試可以用于評估納米材料的性能和質量,以確保其在實際應用中的可靠性。
日本:S.Yoshida主持的Yoshida納米機械項目主要進行以下二個方面的研究:⑴.利用改制的掃描隧道顯微鏡進行微形貌測量,已成功的應用于石墨表面和生物樣本的納米級測量;⑵.利用激光干涉儀測距,在激光干涉儀中其開發(fā)的雙波長法限制了空氣湍流造成的誤差影響;其實驗裝置具有1n m的測量控制精度。日本國家計量研究所(NRLM)研制了一套由穩(wěn)頻塞曼激光光源、四光束偏振邁克爾干涉儀和數(shù)據(jù)分析電子系統(tǒng)組成的新型干涉儀,該所精密測量已涉及一些基本常數(shù)的決定這一類的研究,如硅晶格間距、磁通量等,其掃描微動系統(tǒng)主要采用基于柔性鉸鏈機構的微動工作臺。納米力學測試可以應用于納米材料的研究和開發(fā),以及納米器件的設計和制造。海南高校納米力學測試儀
測試設置需精確控制實驗條件,以消除外部干擾,確保實驗結果的準確性。廣東微納米力學測試廠家供應
2005 年,中國科學院上海硅酸鹽研究所的曾華榮研究員在國內率先單獨開發(fā)出定頻成像模式的AFAM,但不能測量模量。隨后,同濟大學、北京工業(yè)大學等單位也對這種成像模式進行了研究。2011 年初,我們研究組將雙頻共振追蹤技術用于AFAM,實現(xiàn)了快速的納米模量成像(一幅256×256 像素的圖像只需1~2min),并對其準確度和靈敏度進行了系統(tǒng)研究。較近幾年,AFAM 引起了越來越多國內外學者的關注。然而,相對于其他AFM 模式,AFAM 的測量原理涉及梁振動力學和接觸力學,初學者不容易掌握。廣東微納米力學測試廠家供應
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