盐和水的科学魔法秀
水分子使氯化钠溶解形成离子水合物。江颖供图 盐和水,这是人们最熟悉的两种物质了。但在科学家的眼中,它们就不那么平凡了——在微观世界中,盐和水的结合有个科学名字:离子水合物。由于水是强极性分子,它作为溶剂能使很多盐发生溶解,而且能与溶解的离子结合在一起形成团簇,此过程称为离子水合,形成的离子水合团簇称为离子水合物。 离子水合可以说是无处不在,在众多物理、化学、生物过程中扮演着重要的角色。科学家们很早就认识到它们的重要性——最早的实验研究可以追溯到1900年德国著名物理化学家、诺贝尔奖得主沃尔特·能斯特的迁移实验。但一百多年来,科学家们对离子水合物的微观结构和动力学一直难有定论。一个重要的原因就是缺乏单原子、单分子尺度的表征和调控手段,以及精准可靠的计算模拟方法。 如今,在北京大学和中国科学院的科学家手中,氯化钠和水上演了一场科学魔法秀,让人类对离子水合过程和离子水合物有了更深入的了解,推进了人类对水这种物质的认识。 1.研......阅读全文
固态水合氢离子盐
很多强酸都可能形成相对稳定的水合氢离子盐晶体。这些盐有时被称为酸的一水合物。通常,任何具有109或更高的电离常数的酸都可以形成水合氢离子盐。而电离常数小于109的酸一般不能形成稳定的H3O+盐。例如,盐酸的电离常数为107,在室温下与水的混合物是液态的。而高氯酸的电离常数为1010,如果液体无水高氯
音叉做探针:从原子尺度看清水合离子真容
“水是世界上最常见、也是非常复杂的物质。最近,我们在尝试人工控制结冰,在国际上首次从原子层次上观察到冰是如何形成的,发现在二维极限下冰的结构与石墨烯很相似……”前不久,在第二届世界顶尖科学家青年论坛上,北京大学物理学院量子材料科学中心教授江颖描绘的水世界吸粉无数。话音刚落,参会的多位诺奖得主纷纷
原子力显微镜是不是扫描探针显微镜
原子力显微镜(AFM)是扫描探针显微镜(SPM)的一种。SPM也包括STM等。可参看《分子手术与纳米诊疗:纳米生物学及其应用》。
扫描探针显微镜和扫描探针显微镜的光轴调整方法
扫描探针显微镜和扫描探针显微镜的光轴调整方法。提供能够使用配置于扫描探针显微镜的物镜来自动地进行光杠杆的光轴调整的扫描探针显微镜和其光轴调整方法。是一种扫描探针显微镜(100),所述扫描探针显微镜(100)具备:悬臂支承部(11),以规定的安装角(θ)安装悬臂(4);移动机构(21),对悬臂的位置进
扫描探针显微镜及扫描方法
扫描探针显微镜和扫描方法,其能减小或避免因探针尖与样品碰撞而造成的损害,缩短测量时间,提高生产力和测量精确度,不受粘附水层的影响收集样品表面的观测数据,如形貌数据。显微镜具有振动探针尖的振动单元、探针尖与样品表面接近或接触时收集观测数据的观测单元、探针尖与样品表面接近或接触时检测探针尖振动状态变化的
扫描隧道显微镜与原子力显微镜的探针异同
1. cantilever based probe 用于原子力显微镜(AFM)。由于原子间作用力无法直接测量,AFM使用的探针是一个附着在有弹性的悬臂上的小针尖,悬臂另一面可以反射激光。 随着针尖移动,针尖和样品表面的作用力使得悬臂发生细微的弯曲变化,导致激光反射路径的变化,从而获得样品表面
扫描探针显微镜共享
仪器名称:扫描探针显微镜仪器编号:05017496产地:日本生产厂家:日本精工公司型号:SPI4000/SPA300HV出厂日期:200410购置日期:200512所属单位:材料学院>新型陶瓷国家重点实验室>王晓慧实验室放置地点:逸夫楼2202固定电话:固定手机:固定email:联系人:张辉(010
扫描探针显微镜共享
仪器名称:扫描探针显微镜仪器编号:04001035产地:美国生产厂家:美国维易科精密公司型号:DI-3100出厂日期:200307购置日期:200402所属单位:航院>强度与振动中心>电镜室放置地点:103-105固定电话:固定手机:固定email:联系人:华心(010-62772379,13701
扫描探针显微镜概述
扫描探针显微镜以其分辨率极高(原子级分辨率)、实时、实空间、原位成像,对样品无特殊要求(不受其导电性、干燥度、形状、硬度、纯度等限制)、可在大气、常温环境甚至是溶液中成像、同时具备纳米操纵及加工功能、系统及配套相对简单、廉价等优点,广泛应用于纳米科技、材料科学、物理、化学和生命科学等领域,并取得
扫描探针显微镜简介
扫描探针显微镜(Scanning Probe Microscope,SPM)是扫描隧道显微镜及在扫描隧道显微镜的基础上发展起来的各种新型探针显微镜(原子力显微镜AFM,激光力显微镜LFM,磁力显微镜MFM等等)的统称,是国际上近年发展起来的表面分析仪器,是综合运用光电子技术、激光技术、微弱信号检
北大《Nature》科学家首次看到水合钠离子的原子级“真面目”
在日常生活中,舀一勺盐,倒进一杯水里搅一搅,得到一杯盐水,这是再平常不过的事了。但就是这件小事,却难倒了无数大科学家。人们已经知道,水能溶解很多东西,并与其形成团簇,但这种离子水合物的微观结构和动力学一直是学术界争论的焦点。直到5月14日出版的英国《自然》杂志刊发了一篇北京大学江颖、徐莉梅、高毅
“看见”原子极限-中国科学家首次揭示水合离子的微观结构
北京大学和中国科学院的一支联合研究团队日前利用自主研发的高精度显微镜,首次获得水合离子的原子级图像,并发现其输运的“幻数效应”,未来在离子电池、海水淡化以及生命科学相关领域等将有重要应用前景。该成果于北京时间5月14日由国际顶级学术期刊《自然》在线发表。 水是人类熟悉但并不真正了解的一种物质。
盐和水的科学魔法秀
水分子使氯化钠溶解形成离子水合物。江颖供图 盐和水,这是人们最熟悉的两种物质了。但在科学家的眼中,它们就不那么平凡了——在微观世界中,盐和水的结合有个科学名字:离子水合物。由于水是强极性分子,它作为溶剂能使很多盐发生溶解,而且能与溶解的离子结合在一起形成团簇,此过程称为离子水合,形成的离子水合团簇
原子力显微镜探针、原子力显微镜及探针的制备方法
原子力显微镜探针、原子力显微镜及探针的制备方法。原子力显微镜探针包括探针本体和设置在探针本体的针尖一侧的接触体,接触体具有连接段和接触段,接触段具有接触端面;接触段为二维材料,且接触端面为原子级光滑且平整的单晶界面。本发明ZL技术的原子力显微镜探针可精确地检测受测样品的各种性质。介绍随着微米纳米科学
超高真空扫描探针显微镜
超高真空扫描探针显微镜是一种用于材料科学、物理学领域的分析仪器,于2011年12月15日启用。 1、技术指标 工作温度为室温,样品粗定位范围>6 mm×6 mm,单管扫描范围>6 μm×6 μm×2 μm。STM模式下可实现Si(1 1 1)和Au(1 1 1)表面的原子分辨;AFM接触模式
扫描探针显微镜(SPM)特点
1.扫描隧道显徽镜(STM)和原子力显微镜同其他显微镜相比具有分辨率高、工作环境要求低、待测样品要求低、不需要重金属投影等优点,所以它们观察到的图像更能直接反映样品的原有特点。 2.借助于快速的计算机图像采集系统时,STM和AFM还可以用来观察细胞,亚细胞水平甚至是分子水平上的快速动态变化过程
扫描探针显微镜的应用
目前扫描探针显微镜中最为广泛使用管状压电扫描器的垂直方向伸缩范围比平面扫描范围一般要小一个数量级,扫描时扫描器随样品表面起伏而伸缩,如果被测样品表面的起伏超出了扫描器的伸缩范围,则会导致系统无法正常甚至损坏探针。因此,扫描探针显微镜对样品表面的粗糙度有较高的要求; 由于系统是通过检测探针对样品
扫描探针显微镜(SPM)结构
1、探针:STM金属探针,AFM微悬臂、光电二极臂2、机械控制系统:压电扫描器、粗调定位装置、振动隔离系统3、电子学控制系统:电子学线路、接口,控制软件
扫描探针显微镜(SPM)针尖
1、STM针尖:W丝、Pt-Ir丝。超高真空一般用W丝,通过电化学腐蚀、高温退火或原位处理以去除氧化层。大气中一般用Pt-Ir丝,直接剪切制成。2、AFM针尖:Si、SiN4材料,通过微加工光刻的方法制备。
扫描探针显微镜的特点
扫描探针显微镜具有极高的分辨率;得到的是实时的、真实的样品表面的高分辨率图像;使用环境宽松等特点。选择好的扫描探针显微镜推荐Park NX-Hivac。Park NX-Hivac通过为失效分析工程师提供高真空环境来提高测量敏感度以及原子力显微镜测量的可重复性。与一般环境或干燥N2条件相比,高真空测量
扫描探针显微镜的原理
扫描探针显微镜的基本工作原理是利用探针与样品表面原子分子的相互作用,即当探针与样品表面接近至纳米尺度时形成的各种相互作用的物理场,通过检测相应的物理量而获得样品表面形貌。扫描探针显微镜丰要由探针、扫描器、位移传感器、控制器、检测系统和图像系统5部分组成。而原子力显微镜是一种扫描探针显微镜的一支,更具
什么是扫描探针显微镜?
p.p1 {margin: 0.0px 0.0px 0.0px 0.0px; line-height: 19.0px; font: 13.0px 'Helvetica Neue'}扫描探针显微镜(Scanning Probe Microscope,SPM)是扫描隧道显微镜及在扫描隧道显微镜的基础上发
扫描探针显微镜的原理
扫描电子显微镜的原理是由最上边电子枪发射出百来的电子束,经栅极聚焦后,在加速电压作用下,经过二至三个电磁透镜所组成的电子光学系统,电子束会聚成一个细的电子束聚焦在样品表面。在末级透镜上边装有扫描线圈,在它的作用下使电子束度在样品表面扫描。由于高能电子束与样品物质的交互作用,结果产生了各种信息:二次电
扫描探针显微镜的优势
SPM作为新型的显微工具与以往的各种显微镜和分析仪器相比有着其明显的优势: 首先,SPM具有极高的分辨率。它可以轻易的“看到”原子,这是一般显微镜甚至电子显微镜所难以达到的。 其次,SPM得到的是实时的、真实的样品表面的高分辨率图像。而不同于某些分析仪器是通过间接的或计算的方法来推算样品的表
扫描探针显微镜的应用
SPM的应用领域是宽广的。无论是物理、化学、生物、医学等基础学科,还是材料、微电子等应用学科都有它的用武之地。SPM的价格相对于电子显微镜等大型仪器来讲是较低的。同其它表面分析技术相比,SPM 有着诸多优势,不仅可以得到高分辨率的表面成像,与其他类型的显微镜相比(光学显微镜,电子显微镜)相比,SPM
扫描探针显微镜的原理
扫描电子显微镜的原理是由最上边电子枪发射出来的电子束,经栅极聚焦后,在加速电压作用下,经过二至三个电磁透镜所组成的电子光学系统,电子束会聚成一个细的电子束聚焦在样品表面。在末级透镜上边装有扫描线圈,在它的作用下使电子束在样品表面扫描。由于高能电子束与样品物质的交互作用,结果产生了各种信息:二次电子、
扫描探针显微镜的特点
扫描探针显微镜具有极高的分辨率;得到的是实时的、真实的样品表面的高分辨率图像;使用环境宽松等特点。选择好的扫描探针显微镜推荐Park NX-Hivac。Park NX-Hivac通过为失效分析工程师提供高真空环境来提高测量敏感度以及原子力显微镜测量的可重复性。与一般环境或干燥N2条件相比,高真空测量
扫描探针显微镜发展历史
1981年,Bining,Rohrer在IBM苏黎世实验室发明了扫描隧道显微镜(STM)并为此获得1986年诺贝尔物理奖。STM的出现使人类能够对原子级结构和活动过程进行观察。由于STM需要被测样本必须为导体或半导体,其应用受到一定的局限。 1985年,原子力显微镜(AFM)的发明则将观察对象由导
石英音叉扫描探针显微镜
石英音叉是一种谐振频率稳定、品质因数高的时基器件,其音叉臂的谐振参数(谐振振幅和谐振频率)对微力极其敏感。利用石英音叉对外力的敏感性,与钨探针结合,构成一种新型的表面形貌扫描测头。该测头与xyz压电工作台结合,利用测头音叉臂谐振频率对扫描微力的敏感性,研制基于相位反馈控制的扫描探针显微镜。
看!这就是盐水
在日常生活中,舀一勺盐,倒进一杯水里搅一搅,得到一杯盐水,这是再平常不过的事了。但就是这件小事,却难倒了无数大科学家。 人们已经知道,水能溶解很多东西,并与其形成团簇,但这种离子水合物的微观结构和动力学一直是学术界争论的焦点。直到5月14日出版的英国《自然》杂志刊发了一篇北京大学江颖、徐莉梅、