基于双模态振幅调制原子力显微术的聚合物组分成像开题报告
2020-02-19 22:26:41
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)
1.1选题的目的和意义
长久以来,人们都是采用光学仪器进行微观世界的观察与研究。从虎克发明的光学显微镜到1932年ruska等以电子束为光源发明的透射电子显微镜(transmission electron microscope,tem),再到1942年英国制成世界上第一台以电子为光源的扫描电子显微镜(scanning electron microscope, sem)。然而,tem与sem的发明并没有永久解决观察样品微观结构的问题。由于电子显微镜工作在高真空环境下,对于一些特殊的样品观察,tem与sem无能为力。例如活体细胞的观测,非真空环境下的样品观测以及样品表面三维结构的重构等。在这种情况下,需要从另外的角度对样品进行观测。近些年来,随着各种纳米材料和器件层出不穷,纳米科技的快速发展迫切需要对材料小尺度下的力学性能进行定量化测试与表征。具有高分辨和无损的原子力显微术(atomic force microscopy,afm)是从20世纪80年代发展起来的一种表面探测技术,其基本原理是利用带针尖的微悬臂探测针尖与样品间相互作用的大小和性质会随着针尖与样品间距离的变化而变化,从而可以获得样品的不同信息,以实现检测目的。作为材料微纳米尺度形貌、物理和化学等性能测试及成像的重要技术和平台,原子力显微镜在不同学科的前沿领域均得到了深入和广泛应用。在原子力显微镜众多应用模式中,以动态振幅调制(amplitude modulation,am) 模式应用最为普遍,也常被称为轻敲模式。掌握双模态振幅调制原子力显微术的基本测试过程和成像参数优化对多相聚合物的组分成像及力学性能分析起着重大作用。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究的基本内容
1)查阅相关资料,熟悉试验标准,准备试验所需的材料,掌握原子力显微镜的操作流程;
2)将表面洁净样品使用专用双面胶粘贴至设备配备的圆形载物片上;
3. 研究计划与安排
第1-2周:掌握原子力显微术的基本原理和工作模式。
第3-5周:掌握探针微悬臂振动力学模型以及针尖样品接触力学模型。
第6-8周:掌握双模态振幅调制原子力显微术基本原理,能够独立进行实验操作。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 王中平,谢宁,张宪峰,张增,孙腊珍.原子力显微镜实验教学研究[j]. 物理实验,2015,35(5):24-29.
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