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,引起了晶体各向不同的物理性质。而其中的原子或分子若是有机分子,例如几乎所有的酸、绝大多数有机化合物,如:苯、乙酸、乙醇、葡萄糖等,这些都是分子间通过分子间作用力(包括范德华力和氢键)构成的晶体,称之为有机晶体。有机分子晶体是由有机分子组成,可以是极性有机分子,也可以是非极性有机分子。 2 AFM对单层C8-BTBT分子晶体生长过程的表征 南京大学王欣然教授课题组将有机晶体与二维材料的概念相结合,在国际上首次利用范德华外延制备出大面积、高质量的单层分子晶体(图1)。在石墨烯衬底上制备出“石墨烯– 分子晶体 - 金”三......阅读全文

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

原子力显微镜的形貌图

  当探针和样品之间的距离达到可以检测到原子力的范围时,悬臂在其固有本征频率(f0)被激发,悬臂的共振频率(f)会偏离其原始共振频率(固有本征频率)。换句话说,在可以检测到原子力的范围内,频移(df=f-f0)将被观察到。因此,当探针和样品之间的距离处于非接触区域时,随着探针和样品之间的距离变小,频

原子力显微镜探针针尖形貌盲重构

随着微电子学、材料学、精密机械学、生命科学和生物学等的研究深入到原子尺度,纳米加工工艺要求逐步提高,纳米尺度精密测量和量值传递标准需求越来越大。为此,迫切需要具有计量功能的纳米、亚纳米精度测量系统(包括测量仪器和标定样品等)。原子力显微镜(AFM)是目前最重要、应用最广泛的纳米测量仪器之一,是真正意

原子力显微镜的形貌图是什么?

  从它是否使用z反馈回路(未示出)来保持尖端-样本距离以保持由检测器输出的信号强度的角度来看,原子力显微镜的成像操作模式通常分为两组。第一个(使用z反馈回路),被称为“恒定XX模式”(XX是由z反馈回路保持的东西)。  形貌图像形成模式基于上述“恒定XX模式”,Z反馈回路通过输出控制信号来控制探针

原子力显微镜测形貌像之外什么像

      原子力显微镜(AFM)虽然名字里有“显微镜”三个字,但它并不像光学显微镜和电子显微镜那样能“看”微观下的物体,而是通过一根小小的探针来间接地感知物体表面的结构,得到样品表面的三维形貌图象,并可对三维形貌图象进行粗糙度计算、厚度、步宽、方框图或颗粒度分析。     AFM主要由带针尖的微悬

原子力显微镜表征石墨烯的什么性质

原子力显微镜研究对象可以是有机固体、聚合物以及生物大分子等,样品的载体选择范围很大,包括云母片、玻璃片、石墨、抛光硅片、二氧化硅和某些生物膜等,其中最常用的是新剥离的云母片,主要原因是其非常平整且容易处理。而抛光硅片最好要用30%双氧水的7∶3混合液在90℃下煮1h。利用电性能测试时需要导电性能良好

原子力显微镜表征石墨烯的什么性质

原子力显微镜表征石墨烯的什么性质当然是原子力显微镜AFM,看高度图石墨烯单层不到1 nm。应该说AFM是表征石墨烯材料最方便的手段了。当然,AFM表征的时候应注意区分灰尘、盐类和石墨烯分子。当然光学显微镜、扫描电镜SEM也可以用来表征石墨烯。还有高分辨率透射电镜HRTEM可以看到石墨烯的蜂窝状原子图

原子力显微镜的结构

它的结构主要包括带针尖的微悬臂、微悬臂运动检测装置、监控其运动的反馈回路、使样品进行扫描的压电陶瓷扫描器件等,而扫描器件是原子力显微镜中位置控制的最重要的部分,需要提供纳米级精度且高性能的扫描器,芯明天公司提供悬臂式压电陶瓷管扫描器、压电物镜定位器、二维XY或三维XYZ的压电纳米定位台,如下图所示,

原子力显微镜仪器结构

在原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)的系统中,可分成三个部分:力检测部分、位置检测部分、反馈系统。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(cantilever)来检测原子之间力的变化量。微悬

原子力显微镜在材料科学研究中的应用

       AFM 是利用样品表面与探针之间力的相互作用这一物理现象,因此不受STM 等要求样品表面能够导电的限制,可对导体进行探测,对于不具有导电性的组织、生物材料和有机材料等绝缘体,AFM 同样可得到高分辨率的表面形貌图像,从而使它更具有适应性,更具有广阔的应用空间。AFM 可以在真空、超高真

岛津原子力显微镜在膜测试中的应用

 膜材料分为有机膜材料和无机膜材料。有机膜是指由有机高分子材料制成的薄膜状材料,具有许多优异的特性,例如柔韧性、透明性、耐磨损性和化学稳定性。有机膜在许多领域都有广泛的应用,如食品包装、药物传递、膜分离、电子器件等。无机膜是指由无机材料制成的薄膜状材料,与有机膜相比,无机膜通常具有更高的热稳定性、化

金属—有机光子晶体电浸润过程诱导形貌转变

  金属光子晶体巧妙地将光子晶体的光调控性能与金属材料的本征性能结合,展现了很多独特的应用而倍受关注。比如,介孔金的光子晶体能够同时放大光散射及表面增强拉曼散射,钨光子晶体可以显示高达1200 K的高操作温度,用于选择性热发射器。金属有机框架材料因具有大的比表面积、可调控的孔尺寸、贯通的三维空腔而在

用原子力显微镜表征DNA纯化效果的实验

实验概要运用原子力显微镜(AFM)表征3种DNA纯化试剂盒对DNA的纯化效果。方法:PCR扩增K562/A02细胞mdr1基因DNA,分别以3种不同的DNA纯化试剂盒对PCR产物进行纯化后,按终浓度为10 ng・μl-1固定在用1 ng・μl-1 L型多聚赖氨酸预先处理过的新剥离的云母片上,用AFM

原子力显微镜扫描样品表面形貌,通过什么方式驱动探针

原子力显微镜:是一种利用原子,分子间的相互作用力来观察物体表面微观形貌的新型实验技术.它有一根纳米级的探针,被固定在可灵敏操控的微米级弹性悬臂上.当探针很靠近样品时,其顶端的原子与样品表面原子间的作用力会使悬臂弯曲,偏离原来的位置.根据扫描样品时探针的偏离量或振动频率重建三维图像.就能间接获得样品表

原子力显微镜的结构组成

主要由带针尖的微悬臂、微悬臂运动检测装置、监控其运动的反馈回路、使样品进行扫描的压电陶瓷扫描器件、计算机控制的图像采集、显示及处理系统组成。微悬臂运动可用如隧道电流检测等电学方法或光束偏转法、干涉法等光学方法检测,当针尖与样品充分接近相互之间存在短程相互斥力时,检测该斥力可获得表面原子级分辨图像,一

原子力显微镜结构的分析

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(cantilever)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。

原子力显微镜的原理、结构

      原子力显微镜(AFM)用一个微小的探针来“摸索”微观世界,它超越了光和电子波长对显微镜分辨率的限制,在立体三维上观察物质的形貌,并能获得探针与样品相互作用的信息。原子力显微镜具有分辨率高、操作容易、样品准备简单、操作环境不受限制、分辨率高等优点。因此,原子力显微镜正在迅速应用于科学研究的

原子晶体的晶体结构

结构特征:空间立体网状结构(如金刚石、晶体硅、二氧化硅等)。原子晶体的结构特点:①由原子直接构成晶体,所有原子间只靠共价键连接成一个整体。②由基本结构单元向空间伸展形成空间网状结构。③破坏共价键需要较高的能量。在原子晶体的晶格结点上排列着中性原子,原子间以坚强的共价键相结合,如单质硅(Si)、金刚石

AFM原子力显微镜可适用于哪些物质结构分析

原子力显微镜可适用于各种的物品,如金属材料、高分子聚合物、生物细胞等,并可以操作在大气、真空、电性及液相等环境,进行不同物性分析,所以AFM 最大的特点是其在空气中或液体环境中都可以操作, 因此,AFM 在生物材料、晶体生长、作用力的研究等方面有广泛的应用。根据针尖与样品材料的不同及针尖-样品距离的

原子力显微镜测量碳纤维形貌及粗糙度的方法

     利用原子力显微镜对微米级碳纤维表面进行形貌观察和粗糙度分析的方法。实验介绍了一种样品转移制备的方法,采用直接定位单根碳纤维方法,采用轻敲模式,进行扫描测量。结果表明,此种方法操作简单,高效实用,能够得到质量较高的碳纤维的表面形貌并分析其粗糙度。    原子力显微镜(Atomic Force

原子力显微镜概述

原子力显微镜(AFM)概述最早扫描式显微技术(STM)使我们能观察表面原子级影像,但是STM 的样品基本上要求为导体,同时表面必须非常平整, 而使STM 使用受到很大的限制。而目前的各种扫描式探针显微技术中,以原子力显微镜(AFM)应用是最为广泛,AFM 是以针尖与样品之间的属于原子级力场作用力,所

原子力显微镜(AFM)概述

原子力显微镜(AFM)概述最早扫描式显微技术(STM)使我们能观察表面原子级影像,但是STM 的样品基本上要求为导体,同时表面必须非常平整, 而使STM 使用受到很大的限制。而目前的各种扫描式探针显微技术中,以原子力显微镜(AFM)应用是最为广泛,AFM 是以针尖与样品之间的属于原子级力场作用力,所

原子力显微镜(AFM)综述

原子力显微镜(AFM)综述最早扫描式显微技术(STM)使我们能观察表面原子级影像,但是 STM 的样品基本上要求为导体,同时表面必须非常平整, 而使 STM 使用受到很大的限制。而目前的各种扫描式探针显微技术中,以原子力显微镜(AFM)应用是最为广泛,AFM 是以针尖与样品之间的属于原子级力场作用力

原子力显微镜的仪器结构特点

在原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)的系统中,可分成三个部分:力检测部分、位置检测部分、反馈系统。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(cantilever)来检测原子之间力的变化量。微悬

原子晶体的晶体结构介绍

  结构特征:空间立体网状结构(如金刚石、晶体硅、二氧化硅等)。  原子晶体的结构特点:  ①由原子直接构成晶体,所有原子间只靠共价键连接成一个整体。  ②由基本结构单元向空间伸展形成空间网状结构。  ③破坏共价键需要较高的能量。  在原子晶体的晶格结点上排列着中性原子,原子间以坚强的共价键相结合,

原子力显微镜与扫描力显微术摩擦力

      摩擦力显微镜(LFM)是在原子力显微镜(AFM)表面形貌成像基础上发展的新技术之一。材料表面中的不同组分很难在形貌图像中区分开来,而且污染物也有可能覆盖样品的真实表面。LFM恰好可以研究那些形貌上相对较难区分、而又具有相对不同摩擦特性的多组分材料表面。图1 摩擦力显微镜扫描及力检测示意图

研究构筑形貌可变自组装有机纳米晶体光敏材料

近日,西安交通大学化学学院党东锋教授、孟令杰教授研究团队利用非对称的D-A型聚集诱导发光(AIE)分子TIBT构筑了一种形貌动态可变的自组装有机纳米晶体光敏材料。该成果发表在《先进材料》上。与对称的D-A-D型分子DTIBT相比,TIBT在固体状态下具有相近的长波长发光(600-850 nm)和更为

材料形貌分析

相貌分析的主要内容是分析材料的几何形貌,材料的颗粒度,及颗粒度的分布以及形貌微区的成份和物相结构等方面。形貌分析方法主要有:光学显微镜(Opticalmicroscopy,OM)、扫描电子显微镜(Scanningelectron microscopy, SEM)、透射电子显微镜(Transmis

响应设备更新政策-|-半导体制造工艺、结构与表征解决方案

半导体制造工艺电动汽车等高新技术领域对高效动力转换的需求与日俱增,碳化硅与氮化镓材料扮演关键性角色,有效降低能耗并提升动力转换效率。牛津通过原子层沉积(ALD)与原子层刻蚀(ALE)技术优化了器件工艺。ALD工艺出色的 AlN/Al2O3/SiO2 钝化薄膜有效降低器件中的阈值电压漂移。而ALE低损

原子力显微镜的结构及应用特点

原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM),一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。将一对微弱力极端敏感的微悬臂一端固定,另一端的微小针尖接近样品,这时它