物理所等单分子尺度上基本物理化学过程研究获新成果
作为物质的基本构成单元，分子一直以来都是科学研究的重要对象。对于分子的基本物理化学性质的研究，更是人们认识分子、利用分子的基本前提。传统的分子性质研究手段，往往得到的是大量分子的平均效应，例如用光谱的方法研究分子振动。更加深入、全面地认识分子，要求能够在充分了解分子所处局域环境的前提下，在单分子尺度上，以精确可控的方式开展研究。 分子振动是分子的基本属性，也是单分子研究的热门方向。目前人们已经通过非弹性扫描隧道谱（IETS）、针尖增强拉曼谱等方法得到了单个分子的振动信息。然而分子纳米科技的迅速发展对分子振动的测量提出了更高的要求，不再仅仅满足于单分子精度，而是希望能够进一步看到分子内部的振动的空间分布并对其进行高分辨成像。 中科院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室（筹）技术部电子学仪器部郇庆副研究员与高鸿钧院士研究组博士生张余洋，及北京大学量子材料中心江颖副教授、美国加州大学Irvine分校Wilson ......阅读全文
扫描隧道显微镜的客观评价
1981年随着扫描隧道显微镜（scanning tunneling microscope）的发明，物理学家作出了一个突破，它为在苏黎世（Zurich）的IBM实验室工作的科学家盖尔德·宾尼（Gerd Bining）和海因里希·罗雷尔（Heinrich Rohrer）赢得了诺贝尔奖。 突然间，物
扫描隧道显微镜的工作模式
引发化学反应STM在场发射模式时，针尖与样品仍相当接近，此时用不很高的外加电压（最低可到10V左右）就可产生足够高的电场，电子在其作用下将穿越针尖的势垒向空间发射。这些电子具有一定的束流和能量，由于它们在空间运动的距离极小，至样品处来不及发散，故束径很小，一般为毫微米量级，所以可能在毫微米尺度上引起
扫描隧道显微镜的应用介绍
扫描STM工作时，探针将充分接近样品产生一高度空间限制的电子束，因此在成像工作时，STM具有极高的空间分辨率，可以进行科学观测。探伤及修补STM在对表面进行加工处理的过程中可实时对表面形貌进行成像，用来发现表面各种结构上的缺陷和损伤，并用表面淀积和刻蚀等方法建立或切断连线，以消除缺陷，达到修补的目的
扫描隧道显微镜恒高度模式
在对样品进行扫描过程中保持针尖的绝对高度不变；于是针尖与样品表面的局域距离将发生变化，隧道电流I的大小也随着发生变化；通过计算机记录隧道电流的变化，并转换成图像信号显示出来，即得到了STM显微图像。这种工作方式仅适用于样品表面较平坦、且组成成分单一(如由同一种原子组成)的情形。 从STM的工作原
扫描隧道显微镜的功能介绍
扫描隧道显微镜 (Scanning Tunneling Microscope, 缩写为STM) 是一种扫描探针显微术工具，扫描隧道显微镜可以让科学家观察和定位单个原子，它具有比它的同类原子力显微镜更加高的分辨率。此外，扫描隧道显微镜在低温下（4K）可以利用探针尖端精确操纵原子，因此它在纳米科技既是重
扫描隧道显微镜的结构简介
隧道针尖隧道针尖的结构是扫描隧道显微技术要解决的主要问题之一。针尖的大小、形状和化学同一性不仅影响着扫描隧道显微镜图像的分辨率和图像的形状，而且也影响着测定的电子态。针尖的宏观结构应使得针尖具有高的弯曲共振频率，从而可以减少相位滞后，提高采集速度。如果针尖的尖端只有一个稳定的原子而不是有多重针尖，那
用扫描隧道显微镜表征测试
用扫描隧道显微镜（STM）测试。之所以打算使用STM ，是因为STM具有更高的分辨率(0.01~0.1nm)，可在纳米水平上直接观察纤维的超微结构-基原纤丝。改性纤维素在吸附过程中，用STM测试的话，STM 具有实时观测表面扩散等动态过程的性能，可直接观察表面吸附体的形态和位置，以及由吸附
四探针扫描隧道显微镜系统
扫描隧道显微镜（STM）发明于二十世纪八十年代初，这一强大的工具赋予人们研究和操控微观体系的能力。传统的单探针STM可以用来研究样品的形貌和材料局域的电子结构等性质，然而其无法测量低维体系的横向电输运特性。为了将输运测试能力与极高空间分辨率相结合，人们陆续开发了双探针、三探针甚至四探针等多探
扫描隧道显微镜的工作原理
当原子尺度的针尖在不到一个纳米的高度上扫描样品时，此处电子云重叠，外加一电压（2mV~2V），针尖与样品之间产生隧道效应而有电子逸出，形成隧道电流。电流强度和针尖与样品间的距离有函数关系，当探针沿物质表面按给定高度扫描时，因样品表面原子凹凸不平，使探针与物质表面间的距离不断发生改变，从而引起电流不断
扫描隧道显微镜的功能介绍
扫描隧道显微镜 (Scanning Tunneling Microscope, 缩写为STM) 是一种扫描探针显微术工具，扫描隧道显微镜可以让科学家观察和定位单个原子，它具有比它的同类原子力显微镜更加高的分辨率。此外，扫描隧道显微镜在低温下（4K）可以利用探针尖端精确操纵原子，因此它在纳米科技既是重
扫描隧道显微镜怎样操纵原子
用STM进行单原子操纵主要包括三个部分，即单原子的移动，提取和放置。使用STM进行单原子操纵的较为普遍的方法是在STM针尖和样品表面之间施加一适当幅值和宽度的电压脉冲，一般为数伏电压和数十毫秒宽度。由于针尖和样品表面之间的距离非常接近，仅为0.3－1.0nm。因此在电压脉冲的作用下，将会
扫描隧道显微镜的操作介绍
在线扫描控制①参数设置功能在扫描隧道显微镜实验中，计算机软件主要实现扫描时的一些基本参数的设定、调节，以及获得、显示并记录扫描所得数据图象等。计算机软件将通过计算机接口实现与电子设备间的协调共同工作。在线扫描控制中一些参数的设置功能如下：⑴“电流设定”的数值意味着恒电流模式中要保持的恒定电流，也代表
扫描隧道显微镜（STM）具体应用
扫描STM工作时，探针将充分接近样品产生一高度空间限制的电子束，因此在成像工作时，STM具有极高的空间分辨率，可以进行科学观测。探伤及修补STM在对表面进行加工处理的过程中可实时对表面形貌进行成像，用来发现表面各种结构上的缺陷和损伤，并用表面淀积和刻蚀等方法建立或切断连线，以消除缺陷，达到修补的目的
扫描隧道显微镜的发展历史
17世纪，世界上第一台光学显微镜发明成功，并且利用这台显微镜，人类首次观察到了细胞的结构，从而开始了人类使用仪器研究微观世界的新时代。但是，由于受光波长的限制，光学显微镜的分辨率只能达到10^-6m~10^-7m。20世纪初，利用电子透镜使电子束聚焦的原理，成功的发明了电子显微镜，它的分
扫描隧道显微镜的实验原理
扫描隧道显微镜利用量子力学里的隧道效应，探针与样品不接触，它们之间有一个势垒，因为有隧道效应，电子有一定几率穿过势垒形成电流。探针与样品之间的距离远，势垒就大，隧道电流就小，电流的大小转化为空间尺度，利用电脑分析就可以得到样品表面的图像。扫描探针一般采用直径小于1nm的细金属丝，被观测样品
扫描隧道显微镜分辨率
①具有原子级高分辨率，STM 在平行于样品表面方向上的分辨率分STM恒电流工作方式观测超细金属微粒别可达0.1埃，即可以分辨出单个原子。②可实时得到实空间中样品表面的三维图像，可用于具有周期性或不具备周期性的表面结构的研究，这种可实时观察的性能可用于表面扩散等动态过程的研究。③可以观察单个原子层的局
单分子阀门－实现纳米通道中的单分子流动
科学界设想利用微小的分子作为构建物体的基础元素，类似于我们用机械部件组装东西的方式。然而，挑战在于分子非常小，大约是一个垒球大小的一亿分之一，而且它们在液体中会随机移动，使得控制和操纵它们成为一种单一的形式很困难。为了克服这一障碍，能够通过非常狭窄的通道（尺寸类似于百万分之一根吸管）输送分子的"纳米
科学家实现单分子多维度内禀参量精密测量
中国科学技术大学单分子科学团队侯建国、王兵、谭世倞等科研人员发展了多种扫描探针显微成像联用技术，实现对单分子在电、力、光等外场作用下不同内禀参量响应的精密测量，在单化学键精度上实现单分子多重特异性的综合表征。相关成果2月19日发表于《科学》。审稿人认为，该技术将具有跨领域的影响力。 精确测定分
STMAFMTERS联用实现单分子多维度内禀参量精密测量
中国科学技术大学单分子科学团队侯建国院士、王兵教授、谭世倞教授等发展了多种扫描探针显微成像联用技术，实现对单分子在电、力、光等外场作用下不同内禀参量响应的精密测量，在单化学键精度上实现单分子多重特异性的综合表征。相关成果2月19日发表于《科学》。审稿人认为，该技术将具有跨领域的影响力。 精确测
STMAFMTERS联用实现单分子多维度内禀参量精密测量
中国科学技术大学单分子科学团队侯建国院士、王兵教授、谭世倞教授等发展了多种扫描探针显微成像联用技术，实现对单分子在电、力、光等外场作用下不同内禀参量响应的精密测量，在单化学键精度上实现单分子多重特异性的综合表征。相关成果2月19日发表于《科学》。审稿人认为，该技术将具有跨领域的影响力。 精确测
单分子荧光检测
单分子检测被称为分析化学的极限，近年来取得了重要进展。其中，单分子荧光分析是实现单分子检测最灵敏的光分析技术。单分子荧光检测的关键在于确保被照射的体积中只有一个分子与激光发生作用以及消除杂质荧光的背景干扰。通常采用高效滤光片，利用共焦、近场合消失波激发，可以达到此目的。单分子荧光检测可提供单分子水平
扫描隧道显微镜的工作原理简介
扫描隧道显微镜的工作原理简单得出乎意料。就如同一根唱针扫过一张唱片，一根探针慢慢地通过要被分析的材料（针尖极为尖锐，仅仅由一个原子组成）。一个小小的电荷被放置在探针上，一股电流从探针流出，通过整个材料，到底层表面。当探针通过单个的原子，流过探针的电流量便有所不同，这些变化被记录下来。电流在流过一
扫描隧道显微镜的优越性
与其他表面分析技术相比，STM具有如下独特的优点 ①具有原子级高分辨率，STM 在平行于样品表面方向上的分辨率分别可达0.1埃，即可以分辨出单个原子。 ②可实时得到实空间中样品表面的三维图像，可用于具有周期性或不具备周期性的表面结构的研究，这种可实时观察的性能可用于表面扩散等动态过程的研究。
简介扫描隧道显微镜恒电流模式
利用一套电子反馈线路控制隧道电流 I ，使其保持恒定。再通过计算机系统控制针尖在样品表面扫描，即是使针尖沿x、y两个方向作二维运动。由于要控制隧道电流 I 不变，针尖与样品表面之间的局域高度也会保持不变，因而针尖就会随着样品表面的高低起伏而作相同的起伏运动，高度的信息也就由此反映出来。这就是说，
扫描隧道显微镜的技术优势
与其他表面分析技术相比，STM具有如下独特的优点①具有原子级高分辨率，STM 在平行于样品表面方向上的分辨率分别可达0.1埃，即可以分辨出单个原子。②可实时得到实空间中样品表面的三维图像，可用于具有周期性或不具备周期性的表面结构的研究，这种可实时观察的性能可用于表面扩散等动态过程的研究。③可以观察单
扫描隧道显微镜的工作模式介绍
恒电流模式利用一套电子反馈线路控制隧道电流 I ，使其保持恒定。再通过计算机系统控制针尖在样品表面扫描，即是使针尖沿x、y两个方向作二维运动。由于要控制隧道电流 I 不变，针尖与样品表面之间的局域高度也会保持不变，因而针尖就会随着样品表面的高低起伏而作相同的起伏运动，高度的信息也就由此反映出来。这就
超快太赫兹扫描隧道显微镜
导读 原子级上电流的超快控制对纳米电子未来的创新至关重要。之前相关研究表明，将皮秒级太赫兹脉冲耦合到金属纳米结构可以实现纳米尺度上极度局部的瞬态电场。 正文 近期，加拿大阿尔伯塔大学(University of Alberta)Frank A. Hegmann教授研究组在
扫描隧道显微镜（STM）工作原理结论
在扫描隧道显微镜(STM)观测样品表面的过程中，扫描探针的结构所起的作用是很重要的。 如针尖的曲率半径是影响横向分辨率的关键因素；针尖的尺寸、形状及化学同一性不仅影响到STM图象的分辨率，而且还关系到电子结构的测量。因此，精确地观测描述针尖的几何形状与电子特性对于实验质量的评估
光子扫描隧道显微镜的背景简介
光子扫描隧道显微镜(PSTM)是电子扫描隧道显微镜的光学模拟，它对样品的光学特性特别敏感，且大大突破了传统光学显微镜的衍射极限的限制，是扫描探针显微镜家族中新出现的一个成员。光学显微镜使用方便 ，图像解释简单明了，对试样无损伤，可观察物质的自然状态，通过光谱技术还能研究其化学组成等 ，因而应用范围极
扫描隧道显微镜的结构组成介绍
STM使人类第一次能够实时地观察单个原子在物质表面的排列状态和与表面电子行为有关的物化性质，在表面科学、材料科学、生命科学等领域的研究中有着重大的意义和广泛的应用前景，被国际科学界公认为20世纪80年代世界十大科技成就之一 。隧道针尖隧道针尖的结构是扫描隧道显微技术要解决的主要问题之一。针尖的大小、