扫描探针显微镜的性能及应用研究

扫描探针显微镜是一种强有力的表面分析仪器,它主要包括扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM).敲击模式的AFM更是被广泛地用来研究各种材料的表面及微观结构.但是由于敲击模式工作原理的复杂性,为了得到真实的样品结构,就必须选择合适的扫描参数.该文用敲击模式AFM研究了不同材料的微观结构,研究了其在高分子、纳米材料等领域的应用,并分析讨论了扫描参数对AFM数据的影响.

研究范围主要包括高分子和无机纳米材料:用AFM研究了聚氨酯的表面微观结构,考察了不同的软段、硬段、软段分子量、硬段含量对聚氨酯相分离的影响.用AFM研究了不同制备条件下的三嵌段共聚物SEBS膜的微相分离结构.主要研究了不同溶剂、退火条件和成膜基底等因素对SEBS膜微相结构的影响.用AFM观察了有机-无机杂化膜的表面微观结构.用AFM研究了ZnO薄膜的微观结构,对晶体生长的机理做了讨论.又以锆钛酸铅为例,研究制备纳米粉体样品的一些问题.同时还研究了感光材料曝光前后表面形貌的变化,说明AFM可以很好地用于研究感光机理.最后,讨论了敲击模式下敲击强度等参数对AFM图造成的影响,以及针尖对样品的损伤等.