AFM再立功！科学家们揭示二维冰的生长机制
中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心王恩哥院士与北京大学物理学院量子材料中心江颖、徐莉梅以及美国内布拉斯加大学林肯分校曽晓成合作，利用高分辨qPlus型原子力显微镜技术，首次在实验上证实了冰在二维极限下可以稳定存在，将其命名为：二维冰I相，并以原子级分辨率拍到了二维冰的形成过程，揭示了其独特的生长机制。相关成果于2020年1月2日发表在Nature上。图1.（a）南极罗斯海上的厚冰层；（b）自然界最常见冰相（Ice Ih）的分子模型；（c）本工作发现的二维冰（实验结果的3D效果图） 冰是水的常见物态，由水分子规则排列形成，其结构与成核生长在材料科学、摩擦学、生物学、大气科学等众多领域具有至关重要的作用。早在20世纪20年代，英国著名物理学家、X射线发现者Bragg与其它几位科学家就分别利用X射线对冰晶体结构进行了表征，经过了近一百年的研究和探索，迄今人们已经发现了冰的18种晶相（三维冰相），其中自然界最常见的冰......阅读全文
qPlus－型AFM－技术
qPlus 型AFM 技术qPlus 型AFM技术是使用石英音叉型力传感器代替传统的硅悬臂传感器，其中石英音叉的一个臂固定在基座上，而另一个自由悬臂和固定在其顶端的探针在压电陶瓷激励下以设定的恒定振幅振动，通过压电效应检测悬臂振动信号，具有恒频率偏移和恒针尖高度两种扫描成像模式。qPlus 型AF
AFM的Tapping－模式
Tapping 模式a）点击实验方案选择图标，打开界面；b）选择实验具体模式，Tapping Modee；c）选择实验环境Air进入实验界面；d）根据上面提到的步骤，调整激光，并将Head靠近样品表面以看清样品；e）点击 “Check Parameters” 图标；f） 设定以下扫描参数：Scan
AFM测半导体
半导体加工通常需要测量高纵横比结构,像沟槽和孔洞,确定刻蚀深度。然而如此信息用SEM 技术是无法直接得到的,除非将样品沿截面切开。AFM 技术则恰恰弥补了SEM 的这一不足,它只扫描试样的表面即可得到高度信息,且测量是无损的,半导体材料在测量后即可返回到生产线。AFM 不仅可以直观地看到光栅的形貌,
AFM的Contact－模式
Contact 模式a）点击实验方案选择图标 ，打开实验方案选择；b）选择实验具体模式，Contact Mode；c）选择实验环境，Air；d）进入实验界面；e）根据上面提到的步骤，调整激光，并将Head靠近样品表面以看清样品；f）点击“Check Parameters”图标，进入实验参数设置；g）
AFM力曲线测试
力曲线测试 AFM除了形貌测量之外，还能测量力对探针-样品间距离的关系曲线Zt（Zs）。它几乎包含了所有关于样品和针尖间相互作用的必要信息。这个技术可以用来测量探针尖和样品表面间的排斥力或长程吸引力，揭示定域的化学和机械性质，像粘附力和弹力，甚至吸附分子层的厚度。如果将探针用特定分子或基团修饰，利用
原子力显微镜有机晶体形貌与结构表征高分辨率解决方案
本文用牛津仪器Asylum Research首次实现以原子力显微镜对二维分子晶体(C8-BTBT)材料形貌与结构进行了纳米级表征，并将成果发表于Nature期刊上。 1 介绍 有机晶体是半导体材料领域的一个重要分支，已经广泛应用于太阳能电池、显示器等领域。晶体内部原子或分子有规则的排列
“星海1000”号首获北极冰下冰形冰貌数据
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/509872.shtm日前，中国第13次北冰洋科学考察队乘“雪龙2号”极地科考破冰船完成78天的科考任务返回上海。哈尔滨工程大学水下机器人技术国家级重点实验室研制的“星海1000”极地AUV随队出征，在国
原子力显微镜对病毒(－Virus)的观测研究
早期，原子力显微镜在生物学上的应用主要集中在病毒研究。Kolbe 等首次研究了具有不同头尾结构的T4 噬菌体。Imai 及其合作者分别对烟草花叶病毒和各类噬菌体进行了考察。烟草花叶病毒（ TMV) 或星形烟草花叶病毒（STMV) 是迄今研究得最多的病毒类型。在胶体溶液中，TMV非常类似已知的蛋白
植物生长调节剂的作用机制
植物激素是指植物体内天然存在的对植物生长、发育有显著作用的微量有机物质，也被称为植物天然激素或植物内源激素。它的存在可影响和有效调控植物的生长和发育，包括从细胞生长、分裂，到生根、发芽、开花、结实、成熟和脱落等一系列植物生命全过程。
新研究揭示金属箔单晶生长内在机制
松山湖材料实验室理事长王恩哥院士，轻元素材料与器件团队吴慕鸿研究员、付莹研究员、王玉博士后，北京大学张志斌特聘副研究员等，在大尺寸单晶金属箔材可控制备领域取得关键突破。相关成果近日在线发表于《国家科学评论》（National Science Review）。 “团队发明了大尺寸单晶金属箔通用制
Cell揭示细胞生长调控新机制
在最新一期(5月23日)国际著名的《细胞》(Cell)杂志上，来自蒙特利尔大学的科学家们揭示了抗癌和抗增殖药物雷帕霉素(rapamycin)减慢及阻止细胞分裂的机制，利用这一新分子机制研究人员有可能能够减慢一些癌症和其他异常生长疾病的进程。 论文的资深作者、蒙特利尔大学生物化学教授Step
PLoS－Genetics：调控果蝇生长的新机制
研究揭示果蝇，一旦处于饥饿状态，一种新调控机制可以防止胰岛素样肽的分泌，胰岛素样肽等同于胰岛素样生长因子和胰岛素。 动物的生长受到环境因素的影响，如营养调节。如果营养是有限的，动物生长减慢，动物最终尺寸较小。在多细胞动物中，胰岛素样信号响应于饮食状态，在协调生长中起着关键作用。 现在研究人员
如何激光检测原子力显微镜/AFM/AFM探针工作
二极管激光器发出的激光束经过光学系统聚焦在微悬臂（Cantilever）背面，并从微悬臂背面反射到由光电二极管构成的光斑位置检测器（Detector）。在样品扫描时，由于样品表面的原子与微悬臂探针尖端的原子间的相互作用力，微悬臂将随样品表面形貌而弯曲起伏，反射光束也将随之偏移，因而，通过光电二极管检
中科院化学所在仿生抗冻蛋白领域取得新进展
最近，中科院化学所和中科院上海应用物理所研究者合作，基于抗冻蛋白能使生活于寒冷地区的生物体避免冰冻造成危害的特性，深入研究了抗冻蛋白能够有效地降低结冰温度、抑制冰晶生长和重结晶的作用机制。他们发现这类蛋白的冰吸附面上亲疏水相间官能团（甲基和羟基）的有序排列，使其表面形成类冰水，从而能够选择性吸附
我国科学家创造出无摩擦力的冰
“我们发现如果把冰结在石墨烯等特定材料上，只让其生长一两个分子层，我们称其为二维冰，那么冰与材料表面之间的摩擦力就会消失。”6月14日，北京大学物理学院量子材料科学中心、北京怀柔综合性国家科学中心轻元素量子材料交叉平台教授江颖告诉科技日报记者。相关研究成果当日发表于国际顶级学术期刊《科学》。“人们很
AFM的－显微操作
显微操作 通过在纳米级水平调控探针的位置和施加力，AFM可以实现对生物分子进行物理操作如切割生物结构，转移分子至特定位置。在一定的范围调整施加力，AFM在成像的同时即可对样品进行操作。施加力的范围主要由悬臂的力学常数和探针粗细决定。与标准显维切割技术相比，AFM对目标区域切割、提取等操作具有更准
AFM成像对样品影响
苯甲酸钠(C6H5COONa)，分子量:144.11，分析纯，天津市福晨化学试剂厂生产。Balb/c系小鼠购自中山医科大学实验动物中心;RPMI-1640、胎牛血清(Fetalbovineserum，FBS)及β-巯基乙醇等细胞培养试剂购自GibcoBRL公司。1.2淋巴细胞的准备 将B
AFM的力检测部分
力检测部分在原子力显微镜/AFM的系统中，所要检测的力是原子与原子之间的范德华力。所以在本系统中是使用微小悬臂（）来检测原子之间力的变化量。微悬臂通常由一个一般100～500μm长和大约500nm～5μm厚的硅片或氮化硅片制成。微悬臂顶端有一个尖锐针尖，用来检测样品－针尖间的相互作用力。这微小悬臂有
AFM样品的预处理
样品的预处理：在显微镜下看样品表面是否干净，平整，如果有污染或不平整，务必重新制样。虽然针尖能测试的有效高度为6微米，水平范围100微米。但事实上，水平和高度方面任接近何一个极限，所测得的图象效果将很差，且针尖很容易破坏和磨损。
afm的基本工作原理
异步:定子绕组产生旋转磁场切割转子绕组产生感应电势、感应电流，电流产生电磁转矩驱动转子旋转。 同步:定子绕组产生旋转磁场;转子绕组通直流电产生直流磁场;两个磁场异性相吸，转子被旋转磁场拉动旋转。
afm的基本工作原理
异步:定子绕组产生旋转磁场切割转子绕组产生感应电势、感应电流，电流产生电磁转矩驱动转子旋转。 同步:定子绕组产生旋转磁场;转子绕组通直流电产生直流磁场;两个磁场异性相吸，转子被旋转磁场拉动旋转。
AFM的功能和应用
AFM的功能和应用1 材料表面形貌测试AFM在水平方向具有0.1-0.2nm的高分辨率，在垂直方向的分辨率约为0.01nm。AFM对表面整体图像进行分析可得到样品表面的粗糙度、颗粒度、平均梯度、孔结构和孔径分布等参数，还可以对测试的结果进行三维模拟，得到更加直观的3D图像。 图2 TiO2
AFm－是什么意思
AFM，是指原子力显微镜。它是继扫描隧道显微镜之后发明的一种具有原子级高分辨的新型仪器，可以在大气和液体环境下对各种材料和样品进行纳米区域的物理性质包括形貌进行探测，或者直接进行纳米操纵，现已广泛应用于半导体、纳米功能材料、生物、化工、食品、医药研究和科研院所各种纳米相关学科的研究实验等领域中，成为
AFM的电学性能测试
静电力EFM是从轻敲模式AFM发展而来的细分成像模式，可以对样品表面的电场分布进行扫描。它采用两次扫描的方法，第一次扫描（主扫描， Main Scan）采用轻敲模式获得表面形貌，第二次扫描（Interleave扫描，Interleave Scan）将探针抬起一定高度，并给探针施加一个偏压，利用第一次
AFM制－样－要－求
制 样 要 求1）样品可导电，可不导电，可以很平也可以不那么平，（对表面光洁度有一定要求）。2）适用于多种环境，可在真空，空气和溶液中进行。
AFM的测试机巧
下针：在选好模式下针前，务必找到样品表面，调好焦距。扫描范围先设置为0，当针尖接触到样品表面后，再扩大扫描范围，保护下针时破坏针尖。扫图：为了得到好的图象，须调好trace和retrace，一般来说调电压效果会好一些。探针在多次使用后或样品表面比较粗糙，扫描范围太小时，trace和retrace重合
AFM微影操控术
微影操控术(Nanolithography and Nanoma nipulation)Lithography(微影) 及ma nipulation (操控术)是目前相当热门的研究题目。多年以来Lithography 应用力量及电流方式，已可在材料表面刻出或长出不同尺寸纳米图案。目前研究上是针对(1
AFM纳米碳管探针
纳米碳管探针 由于探针针尖的尖锐程度决定影像的分辨率，愈细的针尖相对可得到更高的分辨率，因此具有纳米尺寸碳管探针，是目前探针材料明日之星。纳米碳管(carbon nanotube)是由许多五碳环及六碳环所构成的空心圆柱体，因为纳米碳管具有优异的电性、弹性与轫度， 很适合作为原子力显微镜的探针针