低温强磁场原子力磁力扫描霍尔显微镜

山东大学从美国维柯公司DI分部购进扫描探针显微镜一套,该设备是属于多功能配套设备。它包含如下功能:①原子力显微镜;②隧道力显微镜;③电力显微镜;④磁力显微镜;⑤摩擦力显微镜。工作模式可分为:接触式,非接触式,敲打式,力调制等。功能之全是国际上一流的。为此,山东大学于2001年9月9日派遣任可、刘宜华、孙大亮三人赴美国圣巴巴拉市维柯公司DI分部接受培训(扫描探针显微镜生产厂家为美国、、、、、、、

美妙之处或可加速推进信息技术进步的进程 新华社北京3月15日电 （记者李江涛）由清华大学薛其坤院士领衔，清华大学、中科院物理所和斯坦福大学研究人员联合组成的团队在量子反常霍尔效应研究中取得重大突破，他们从实验中首次观测到量子反常霍尔效应，这是我国科学家从实验中独立观测到的一个重要物理现象，也是物理学领域基础研究的一项重要科学发现。 该成果于北京时间3月15日凌晨在美国《科学》杂志在线发表。 据介绍，美国科学家霍尔分别于1879年和1880年发现霍尔效应和反常霍尔效应。在一个通有电流的导体中，如果施加一个垂直于电流方向的磁场，由于洛伦兹力的作用，电子的运动轨迹将产生偏转，从而在垂直于电流和磁场方向的导体两端产生电压，这个电磁输运现象就是著名的霍尔效应。而在磁性材料中不加外磁场也可以观测到霍尔效应，这种零磁场中的霍尔效应就是反常霍尔效应。反常霍尔电导是由于材料本身的自发磁化而产生的，因此是一类新的重要物理效应。 量子霍尔效应之所以如此重要，一方面是由于它们体现了二维电子系统在低温强磁场的极端条件下的奇妙量子行为，另一方面这些效应可能在未来电子器件中发挥特殊的作用，可用于制备低能耗的高速电子器件。 例如，如果把量子霍尔效应引入计算机芯片，将会克服电脑的发热和能量耗散问题。然而由于量子霍尔效应的产生需要非常强的磁场，因此至今为止它还没有特别大的实用价值，因为要产生所需的磁场不但价格昂贵，而且其体积庞大（衣柜大小），也不适合于个人电脑和便携式计算机。 据了解，量子反常霍尔效应的美妙之处是不需要任何外加磁场，因此，这项研究成果将会推动新一代的低能耗晶体管和电子学器件的发展，可能加速推进信息技术进步的进程。

[color=#0162f4][size=4]新进了一台原子力显微镜，配的扫描器是20μm的，不知道分辨率是多少？我也检索了关于原子力显微镜的分辨率的一些问题，但不知道原子力的分辨率是不是与扫描器有关，不同扫描器除了扫描范围不一样，得到的扫描图像的精度也不一样，是不是就是说分辨率不一样呢？关于分辨率的问题常常都在困扰这我，这个问题说简单很简单，说复杂也觉得挺复杂的，请教各位，原子力显微镜分辨率与扫描器的关系如何？如果我希望能看到更高精度的图像，是不是需要升级我现在的20μm的扫描器？衷心感谢各位的解答！[/size][/color]

由于软磁材料具有较低的矫顽力，那软磁材料有没有磁畴啊？请问可以用磁力显微镜看磁畴吗？我看有的书上说好像很难的？ 我有个软磁材料，矫顽力很小，也就100 Oe左右，但饱和磁化强度很高。请问可以用MFM探测吗？各位大侠指点迷津！ 谢谢～！

一、显微镜的发展史 人的眼睛不能直接观察到比0.1mm更小的物体或物质的结构细节。人要想看得到更小的物 质结构，就必须利用工具，这种工具就是显微镜。 第一代显微镜：光学显微镜，极限分辨率是200纳米。由于光的衍射效应，分辨率受制于半波长，可见光的最短波长为0.4微米。 第二代显微镜：电子显微镜。1924年，德布罗意提出了微观粒子具有波粒二象性的假设，后来这种假设得到了实验证实。此后物理学家们利用电子在磁场中的运动与光线在介质中的传播相似的性质，研制成功了电子透镜，在此基础上于1933年发明了电子显微镜。TEM的点分辨率为0.2~0.5nm，晶格分辨率为0.1~0.2nm，扫描电镜的分辨率为6~10nm。它们的工作环境都要求高真空，并且使用成本很高，在一定程度上限制了电子显微镜的发展。 第三代显微镜：扫描探针显微镜。80年代初期，IBM公司苏黎世实验室的G.Binning 和H.Rohrer发明了扫描隧道显微镜，它的分辨率达到0.01纳米。STM的诞生，使人类第一次在实 间观测到了原子，并能够在超高真空超低温的状态下操纵原子。因为这两项重大的意义，这两位 科学家荣获了1986年的诺贝尔物理奖。在STM的基础上，又发明了原子力显微镜、磁力显微镜、近场光学显微镜等等，这些显微镜都统称扫描探针显微镜。因为它们都是靠一根原子线度的极细针尖在被研究物质的表面上方扫描，检测采集针尖和样品间的不同物理量，以此得到样品表面的形貌图像和一些有关的电化学特性。如：扫描隧道显微镜检测的是隧道电流，原子力显微镜镜测试的是原子间相互作用力等等。光学显微镜和电子显微镜都称之为远场显微镜，因为相对来说样品离成像系统有比较远的距离。成像的图像好坏基本取决于仪器的质量。而扫描探针显微镜的工作原理是基于微观或介观范围的各种物理特性，探针和样品之间只有2-3埃的距离，会产生相互的作用,是一种相互影响的耦合体系。我们称它为近场显微镜。它的成像质量不单单取决于显微镜本身，很大程度上受样品本身和针尖状态的影响。所以，我们在使用这一类的仪器时，要想得到好的图像，关键是要学会分析判断各种图像及现象的产生原因，然后通过调整参数，得到相对好的图像。　二、扫描探针显微镜（SPM）原理及设计思路　1、STM的产生 STM的工作原理是基于量子力学中的隧道效应。对于经典物理学来说，当一个粒子的动能低于前方势垒的高度 时，他不可能越过此势垒，即透射系数等于零，粒子将完全被弹回。而按照量子力学的计算，在一般情况下，其透射系数不等于零，也就是 说，粒子可以穿过比它能量更高的势垒，这个现象称为隧道效应。隧道效应是由于粒子的波动性而引起的，只有在一定的条件下，隧道效应才会显著。 扫描隧道显微镜是将原子线度的极细探针和被研究物质的表面作为两个电极，当样品与针尖的距离非常接近 (通常小于1nm)时，在外加电场的作用下，电子会穿过两个电极之间的势垒流向另一电极。由于隧道电流(纳安级)随距离而剧烈变化，让针尖在同一高度扫描材料表面，表面那些“凸凹不平”的原子所造成的电流变化，通过计算机处理，便能在显示屏上看到材料表面三维的原子结构图。STM具有空前的高分辨率(横向可达0.1nm，纵向可达0.01nm),它能直接观察到物质表面的原子结构图，从而把人们带到了纳观世界。 STM中针尖对样品作两维扫描 隧道电流与针尖样品表面距离呈负指数关系　2、STM恒高模式的产生和局限性 2.1 恒高模式 针尖以一个恒定的高度在样品表面快速地扫描，检测的是隧道电流的变化。当针尖扫描样品表面时，记录每点的隧道电流值，经过处理后得到图像。[/f

[b][img]https://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/em09505.gif[/img][b][img]https://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/em09505.gif[/img][img]https://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/em09505.gif[/img][/b]仪器信息网[/b]将在[b]2020年9月24日[/b]举办“[b]第二届原子力显微镜主题网络研讨会[/b]”，邀请原子力显微镜/扫描探针显微镜研究应用专家、相关检测技术专家，以及实验室相关工作人员等，以网络在线报告、在线网友互动交流的形式，针对当下原子力显微镜/扫描探针显微镜研究热点、新技术及难点、相关市场展望等进行探讨，为同行搭建学习互动平台，增进学术交流。[align=center][url=https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/AFM2020/][color=#ff0000][b]（点击此处，报名参会）[/b][/color][/url][/align][align=center][img=103534520200901.jpg]https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/bf9a2b91-150a-4d0a-bae7-1dce55a15eb3.jpg[/img][/align][align=center][b][size=20px][color=#0070c0]会议日程[/color][/size][/b][/align][table][tr][td=1,1,47][align=center][color=#333333][b][/b][/color][/align][color=#333333][/color][align=center][b]时间[/b][/align][align=center][b][/b][/align][/td][td=1,1,284][align=center][color=#333333][b][/b][/color][/align][color=#333333][/color][align=center][b][/b][/align][align=center][b]报告题目[/b][/align][align=center][b][/b][/align][/td][td=1,1,229][align=center][color=#333333][b][/b][/color][/align][color=#333333][/color][align=center][b][/b][/align][b][/b][align=center][b]报告人[/b][/align][align=center][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,54]09:00--09:30[/td][td=1,1,284]原子力显微镜双模态理论及分子模拟方法[/td][td=1,1,229]钱建强（北京航空航天大学 教授）[/td][/tr][tr][td=1,1,47]09:30--10:00[/td][td=1,1,275]导电原子力显微镜在电子器件纳米级电学测试中的应用[/td][td=1,1,224]惠飞以色列理工学院（博士后研究员）[/td][/tr][tr][td=1,1,47]10:00--10:30[/td][td=1,1,284]四探针扫描隧道显微镜的发展与应用[/td][td=1,1,229]马瑞松（中国科学院物理研究所 副研究员）[/td][/tr][tr][td=1,1,47]10:30--11:00[/td][td=1,1,284]基于多探针原子力显微镜的三维微纳加工及原位测量系统研制[/td][td=1,1,229]李鹏（北京工业大学 讲师）[/td][/tr][tr][td=1,1,47]11:00--11:30[/td][td=1,1,284]薄膜光电器件中的界面能带结构[/td][td=1,1,229]陈琪（中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 副研究员）[/td][/tr][tr][td=1,1,47]12:00--14:00[/td][td=2,1,533][align=center]午休[/align][/td][/tr][tr][td=1,1,47]14:00--14:30[/td][td=1,1,284]二维材料界面结构与性质的先进原子力探针显微学研究[/td][td=1,1,229]程志海（中国人民大学 教授）[/td][/tr][tr][td=1,1,47]14:30--15:00[/td][td=1,1,284]原子力显微镜与电子显微镜联用的应用[/td][td=1,1,229]刘金荣（日立高新技术公司 高级工程师）[/td][/tr][tr][td=1,1,47]15:00--15:30[/td][td=1,1,284]基于原子力显微镜的原子尺度固体表面/界面物理特性研究[/td][td=1,1,229]温焕飞（中北大学 副教授）[/td][/tr][tr][td=1,1,47]15:30--16:00[/td][td=1,1,284]极端条件扫描探针显微开发[/td][td=1,1,229]毛寒青（中科院物理研究所 副主任工程师）[/td][/tr][/table][align=center][b][size=20px][color=#0070c0][/color][/size][/b][/align][align=center][b][size=20px][color=#0070c0]报告嘉宾[/color][/size][/b][/align][align=center][b][size=20px][color=#0070c0][img=钱建强.PNG]https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/f0487d29-8d33-4f7a-84ad-db28f667da10.jpg[/img][/color][/size][/b][/align]钱建强，北京航空航天大学物理学院教授，博士生导师。中国仪器仪表学会显微仪器分会理事，中国宇航学会空间遥感专业委员会委员，全国高等学校光学教学研究会理事，主要从事纳米测量方法与显微仪器技术研究。上世纪90年代初师从姚骏恩院士，研制成功国内首批激光检测原子力显微镜。近年来承担并完成国家科技支撑计划重大课题子课题、国家863、国家自然科学基金、北京市自然科学基金等项目20余项。先后研制成功基于自激励和自感知的石英音叉探针频率调制原子力显微镜，原子力显微镜液相环境频率调制成像系统，原子力显微镜高次谐波/多频激励成像系统。率先开展了基于压缩感知的原子力显微镜成像方法研究，基于小波变换的原子力显微镜高次谐波信号分析。在Nanotechnology、 Ultramicroscopy、Review of Scientific Instruments等国内外学术期刊发表论文100余篇，获授权国家发明专利15项，主编并出版工信部“十二五”规划教材1部。[align=center][img=程志海.PNG]https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/35d44acd-fed9-473e-8d98-b4770b2a88ab.jpg[/img][/align]程志海，中国人民大学物理学系教授，博士生导师，基金委优青。2002年毕业于大连理工大学物理与光电工程学院应用物理系。2002-2007年，在中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室硕博连读，获凝聚态物理博士学位。2004年7月至2005年1月，在德国柏林自由大学物理系及实验物理研究所做访问学者，2007年8月-2011年7月，在美国加州大学Riverside分校化学系及纳米科学与工程中心从事博士后研究。2011年8月-2017年月，国家纳米科学中心(中科院纳米标准与检测重点实验室)，任副研究员/研究员。曾获中国科学院“引进杰出技术人才计划”（技术百人计划）和首届“卓越青年科学家”，卢嘉锡青年人才奖获得者，青年创新促进会会员并获首届“学科交叉与创新奖”等。目前，主要工作集中在先进原子力探针显微分析技术及其在低维与表面物理、纳米科技等领域的应用基础研究。[align=center][/align][align=center][img=陈琪.PNG]https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/85bbfade-09dc-4860-b38f-c7e65962834e.jpg[/img][/align]陈琪，2014年获中国科学技术大学物理学博士学位，导师王兵教授。博士在读期间在中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所陈立桅研究员课题组作联合培养。2014年-2017年先后在中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所陈立桅研究员课题组和美国华盛顿大学Alex K.-Y. Jen教授课题组作博士后研究。2017年6月起任中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所副研究员。主要从事光电转换器件界面的扫描探针研究。[align=center][img=马瑞松.PNG]https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/7fd3196d-5f26-403c-b7b2-77587a99af5f.jpg[/img][/align]马瑞松，2017年获得中国科学院物理研究所博士学位，导师高鸿钧院士。博士期间的主要工作是对一台商用四探针扫描隧道显微镜系统进行升级改造，并利用改造后的系统研究石墨烯的电学输运性质。2017.12至2019.12于中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室开展博士后研究工作，研究方向为基于四探针STM的二维材料电学输运性质研究。2019年12月起任中国科学院物理研究所副研究员，主要从事扫描探针系统的研发工作。[align=center][img=毛寒青.PNG]https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/454c84fb-0748-4bd0-a699-987e16e29a44.jpg[/img][/align]毛寒青，本科毕业于兰州大学，博士毕业于清华大学（薛其坤研究组），之后在德国雷根斯堡大学（Giessibl研究组）做博后。目前就职于中国科学院物理研究所。一直致力于SPM相关的技术研发。设计搭建了国内首台可以实现原子分辨的低温非接触原子力显微镜，及首台扫描头可以在低温强磁场环境下旋转的SPM。还设计了多款不同应用场景的SPM，如应用于近场光学显微的低温AFM等等。对SPM相关的电子学系统，比如微弱信号放大，压电电机驱动器等也有较丰富的开发经验。[align=center][img=惠飞.PNG]https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/37c37636-f82e-4d18-8b67-f4f82dafa60b.jpg[/img][/align]惠飞，现以色列理工学院博士后研究员，2018年获得巴塞罗那大学和苏州大学双博士学位。在攻读博士期间，她曾先后到世界顶级名校美国麻省理工学院和英国剑桥大学进行为期12个月和6个月的访学。在科研方面，截止目前，共参与发表SCI期刊学术论文45篇。其中，一作论文13篇，包括顶级期刊Nature Electronics, Advanced Functional Materials, ACS Applied Materials & Interfaces, 2D Materials, Nanoscale等，谷歌学术论文总引用次数为1353次。参与德国Wiley出版的专著篇章一部，获国家授权发明专利两项，申请国际专利两项。担任Sensors, Electronics, Nanotechnology等期刊专刊的编委会成员、多个IEEE会议（2021 IEEE-EDTM，2021 IEEE-IPFA, 2020 IEEE-IRPS, 2020 IEEE-IIRW）的技术/宣传委员会成员、以及国际期刊审稿人。曾获得英国皇家化学会学者奖学金、2019 Park AFM博后奖学金、国家奖学金等。她的主要研究领域是基于二维材料的电子器件及其在纳米级的电学行为表征。[align=center][img=温焕飞.PNG]https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/3187d4e6-6b0f-4726-8a33-e2245eedf6b1.jpg[/img][/align]温焕飞，2019年3月入职中北大学 仪器与电子学院，2014年4月至2017年3月于大阪大学应用物理学与精密科学专业攻读工学博士学位，同年4月至2019年3月在同一研究室从事博士后研究。目前，主要工作集中在先进扫描探针显微成像分析技术及其在表面/界面物理化学特性、半导体芯片的多物理信息表征等测试领域的应用研究。参与英文书籍1部，口头报告14次，其中国际报告7次，邀请报告4次，Poster报告16次，国际会议主持人1次。主持国家自然科学青年基金、山西省自然科学基金和山西省高等学校科技创新项目各一项。[align=center][img=李鹏.PNG]https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/03e51787-4ef3-4797-9aa3-cd0ee91bee5d.jpg[/img][/align]李鹏，2020年6月入职北京工业大学材料与制造学部。2009年毕业于四川大学自动化系。2009-2015年，在中国科学院沈阳自动化研究所硕博连读，获机械电子工程博士学位。博士期间主要工作为扫描离子电导显微镜(SICM)系统的研制，并提出了一种SICM新型工作模式-同相电压调制模式。2015年7月-2020年6月，国家纳米科学中心(中科院纳米标准与检测重点实验室)，任助理研究员，主要工作为多探针原子力显微镜系统研制及应用研究、亚十纳米探针刻蚀技术及器件工艺摸索等。[align=center][img=刘金荣.PNG]https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/e47a4612-08d9-4a2a-93a1-8beae10b588d.jpg[/img][/align]刘金荣，日立/精工原子力显微镜资深工程师，从事原子力显微镜应用和技术支持超过20年。[align=center][b][size=20px][color=#0070c0]报名方式[/color][/size][/b][/align]本次网络研讨会免费参会，并设有答疑交流环节，诚挚欢迎各地高校、科研院所、企业等相关从业人员报名参与。[b][size=20px][color=#0070c0][/color][/size][/b]1、点击[url=https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/AFM2020/][b]此处链接[/b][/url]后报名。2、扫描下方二维码进行报名：[b][size=20px][color=#0070c0][img=,223,223]https://img1.17img.cn/17img/images/202009/pic/525c9811-275a-42ea-a91c-816e3747bccb.jpg[/img][/color][/size][/b]

近期，中国科学技术大学朱弘教授小组利用稳态强磁场实验装置电子自旋共振等测试系统，研究了压缩应变(La,Ba)MnO3薄膜中的磁晶各向异性，其研究结果近期发表于《应用物理学杂志》（Journal of Applied Physics）。 中国科学院强磁场科学中心的科学实验测试系统包括输运实验测试系统、磁性实验测试系统、磁光实验测试系统、极低温实验测试系统、高压实验测试系统和组合显微系统。朱弘小组此次实验就是利用磁性实验测试系统中的“电子顺磁共振谱仪”，进行了一系列研究。其实验结果表明，在Sr或Ca掺杂的锰氧化物铁磁薄膜中容易磁化轴沿拉伸应变方向。该工作利用转角铁磁共振技术，发现在Ba掺杂的薄膜中情况正相反，易磁化方向对应面内的压缩应变方向。实验得到面外共振位置高达12千奥斯特（kOe），表明除了形状各向异性外，磁晶各向异性非常可观，且是易面的。这种磁晶各向异性“异常”的表现反映了锰氧化物与Bethe-Slater曲线的物理内容相一致。(La,Ba)MnO3和Co、Ni相同，易磁化轴沿压缩方向；而另两种掺杂的锰氧化物(LaCa),(LaSr)和a-Fe一样表现相反。 强磁场科学中心成立于2008年4月30日，是国家发改委支持的“十一五”国家重大科学工程。中心的长远预设目标包括强磁场的产生、强磁场下的物性研究以及依托强磁场实验装置进行科学技术发明，其实验设施包括磁体装置和科学实验测试系统。2010年，部分磁体装置及测试系统建成，已开始先期投入试运行并陆续向用户开放，基本实现“边建设边运行”。 稳态强磁场实验装置项目建设总目标是建立40T级稳态混合磁体实验装置和系列不同用途的高功率水冷磁体、超导磁体实验装置，使我国的强磁场水平跻身于世界先进行列。目前四台超导磁体中的SM3与配套核磁共振谱仪完成联调，并已开展了多项结构生物学和药物学方面的研究，SM2已调试成功，正与组合显微测试系统SMA联调。磁体装置方面，强磁场中心现已成功研制出国内首台铌三锡管内电缆导体的超导磁体以及我国首台井式真空充气保护大型铌锡线圈热处理炉系统。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201208/W020120820347280715931.jpg

大家一起来讨论扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜和电子探针的主要原理、特点、以及他们对试样的要求和在材料研究中的应用

扫描微波显微镜--原子力显微镜最新进展[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=138957]scanning microwave microscopy[/url]

我国科学家首次发现“量子反常霍尔效应”这一科研成果离诺贝尔物理奖有多近2013年04月11日 来源： 中国科技网 作者： 林莉君 李大庆 http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130410/051365597244421_change_wtt3427_b.jpg量子反常霍尔效应的示意图，拓扑非平庸的能带结构产生具有手征性的边缘态，从而导致量子反常霍尔效应 http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130410/051365597244437_change_wtt3428_b.jpg理论计算得到的磁性拓扑绝缘体多层膜的能带结构和相应的霍尔电导 “这个研究成果是从中国实验室里，第一次发表出来了诺贝尔物理奖级别的论文，这不仅是清华大学、中科院的喜事，也是整个国家发展中喜事。”4月10日，诺贝尔物理奖得主、清华大学高等研究院名誉院长杨振宁教授高度评价了我国科学家的重大发现——量子反常霍尔效应。 由清华大学薛其坤院士领衔、清华大学物理系和中科院物理研究所组成的实验团队从实验上首次观测到量子反常霍尔效应。美国《科学》杂志于3月14日在线发表这一研究成果。由于此前和量子霍尔效应有关的科研成果已经3获诺贝尔奖，学术界很多人士对这项“可能是量子霍尔效应家族最后一个重要成员”的研究给予了极高的关注和期望。那么什么是量子反常霍尔效应？对它的研究为什么引起世界各国科学家的兴趣？它的发现有什么重大意义？ 重要性 突破摩尔定律瓶颈 加速推动信息技术革命进程 在认识量子反常霍尔效应之前，让我们先来了解一下量子霍尔效应。量子霍尔效应，于1980年被德国科学家发现，是整个凝聚态物理领域中重要、最基本的量子效应之一。它的应用前景非常广泛。 薛其坤院士举了个简单的例子：我们使用计算机的时候，会遇到计算机发热、能量损耗、速度变慢等问题。这是因为常态下芯片中的电子运动没有特定的轨道、相互碰撞从而发生能量损耗。而量子霍尔效应则可以对电子的运动制定一个规则，让它们在各自的跑道上“一往无前”地前进。“这就好比一辆高级跑车，常态下是在拥挤的农贸市场上前进，而在量子霍尔效应下，则可以在‘各行其道、互不干扰’的高速路上前进。”薛其坤打了个形象的比喻。 然而，量子霍尔效应的产生需要非常强的磁场，“相当于外加10个计算机大的磁铁，这不但体积庞大，而且价格昂贵，不适合个人电脑和便携式计算机。”薛其坤说，而量子反常霍尔效应的美妙之处是不需要任何外加磁场，在零磁场中就可以实现量子霍尔态，更容易应用到人们日常所需的电子器件中。 自1988年开始，就不断有理论物理学家提出各种方案，然而在实验上没有取得任何进展。2006年, 美国斯坦福大学张首晟教授领导的理论组成功地预言了二维拓扑绝缘体中的量子自旋霍尔效应，并于2008年指出了在磁性掺杂的拓扑绝缘体中实现量子反常霍尔效应的新方向。2010年，我国理论物理学家方忠、戴希等与张首晟教授合作，提出磁性掺杂的三维拓扑绝缘体有可能是实现量子化反常霍尔效应的最佳体系。这个方案引起了国际学术界的广泛关注。德国、美国、日本等有多个世界一流的研究组沿着这个思路在实验上寻找量子反常霍尔效应，但一直没有取得突破。 薛其坤团队经过近4年的研究，生长测量了1000多个样品。最终，他们利用分子束外延方法，生长出了高质量的Cr掺杂（Bi，Sb）2Te3拓扑绝缘体磁性薄膜，并在极低温输运测量装置上成功观测到了量子反常霍尔效应。 “量子反常霍尔效应可在未来解决摩尔定律瓶颈问题，它发现或将带来下一次信息技术革命，我国科学家为国家争夺了这场信息革命中的战略制高点。”拓扑绝缘体领域的开创者之一、清华大学“千人计划”张首晟教授说。 创新性 让实验材料同时具备“速度、高度和灵巧度” 从美国物理学家霍尔丹于1988年提出可能存在不需要外磁场的量子霍尔效应，到我国科学家为这一预言画上完美句号，中间经过了20多年。课题组成员、中科院物理所副研究员何珂告诉记者：“量子反常霍尔效应实现非常困难，需要精准的材料设计、制备与调控。尽管多年来各国科学家提出几种不同的实现途径，但所需的材料和结构非常难以制备，因此在实验上进展缓慢。” “这就如同要求一个运动员同时具有刘翔的速度、姚明的高度和郭晶晶的灵巧度。在实际的材料中实现以上任何一点都具有相当大的难度，而要同时满足这三点对实验物理学家来讲是一个巨大的挑战。”课题组成员、清华大学王亚愚教授这样描述实验对材料要求的苛刻程度。 实验中，材料必须具有铁磁性从而存在反常霍尔效应；材料的能带结构必须具有拓扑特性从而具有导电的一维边缘态，即一维导电通道；材料的体内必须为绝缘态从而对导电没有任何贡献，只有一维边缘态参与导电。 2010年，课题组完成了对1纳米到6纳米（头发丝粗细的万分之一）厚度薄膜的生长和输运测量，得到了系统的结果，从而使得准二维超薄膜的生长测量成为可能。 2011年，课题组实现了对拓扑绝缘体能带结构的精密调控，使得其体材料成为真正的绝缘体，去除了其对输运性质的影响。 2012年初，课题组在准二维、体绝缘的拓扑绝缘体中实现了自发长程铁磁性，并利用外加栅极电压对其电子结构进行原位精密调控。 2012年10月，课题组终于发现在一定的外加栅极电压范围内，此材料在零磁场中的反常霍尔电阻达到了量子霍尔效应的特征值h/e2—25800欧姆——世界难题得以攻克。 课题组克服薄膜生长、磁性掺杂、门电压控制、低温输运测量等多道难关，一步一步实现了对拓扑绝缘体的电子结构、长程铁磁序以及能带拓扑结构的精密调控，最终为这一物理现象的实现画上了完美的句号。 “下一步我们主要的努力方向是全面测量材料在极低温下的电子结构和输运性质，寻找更好的材料体系，在更高的温度下实现这一效应。那时，也许我们能对其应用前景作更好的判断。”王亚愚告诉记者。 外界评说 这是凝聚态物理界一项里程碑式的工作 “实验成果出来以后，量子霍尔效应的发现者给我发了一封邮件。他写道：我深信拓扑绝缘体和量子反常霍尔效应是科学王冠上的明星。”张首晟向记者展示了这封邮件。 《科学》杂志的一位审稿人说：“这项工作毫无疑问地证实了与普通量子霍尔效应不同来源的单通道边缘态的存在。我认为这是凝聚态物理学一项非常重要的成就。”另一位审稿人说：“这篇文章结束了多年来对无朗道能级的量子霍尔效应的探寻。这是一篇里程碑式的文章。” 延伸阅读 霍尔效应与反常霍尔效应 霍尔效应是美国物理学家霍尔于1879年发现的一个物理效应。在一个通有电流的导体中，如果施加一个垂直于电流方向的磁场，由于洛伦兹力的作用，电子的运动轨迹将产生偏转，从而在垂直于电流和磁场方向的导体两端产生电压，这个电磁输运现象就是著名的霍尔效应。产生的横向电压被称为霍尔电压，霍尔电压与施加的电流之比则被称为霍尔电阻。由于洛伦兹力的大小与磁场成正比，所以霍尔电阻也与磁场成线性变化关系。 1880年，霍尔在研究磁性金属的霍尔效应时发现，即使不加外磁场也可以观测到霍尔效应，这种零磁场中的霍尔效应就是反常霍尔效应。反常霍尔效应与普通的霍尔效应在本质上完全不同，因为这里不存在外磁场对电子的洛伦兹力而产生的运动轨道偏转。反常霍尔电导是由于材料本身的自发磁化而产生的，因此是一类新的重要物理效应。 量子霍尔效应的相关研究已3次获得诺贝尔奖 量子霍尔效应在凝聚态物理的研究中占据着极其重要的地位。它就像一个富矿，一代又一代科学家为之着迷和献身，他们的成就也多次获得诺贝尔物理奖。 1985年，诺贝尔物理奖颁给了德国科学家冯·克利青，他于1980年发现了整数量子霍尔效应。 1998年，诺贝尔物理奖颁给了美国科学家：美籍华人物理学家崔琦以及施特默、劳弗林。前两人于1982年发现了分数量子霍尔效应，而后者则对这一效应进一步给出了理论解释。 2010年，诺贝尔物理奖颁给了英国科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫。他们俩在2005年发现了石墨烯中的半整数量子霍尔效应。 此外，量子化自旋霍尔效应于2007年被发现，2010年获得欧洲物理奖，2012年获得美国物理学会巴克利奖。（记者 林莉君 李大庆） 《科技日报》（2013-04-11

领导要求调查一下扫描探针（原子力）显微镜，打算购买一个，我看了一下，国内外的很多家单位都有产品，这下不知道怎么搞了，也不知道性能上怎么区分啊。我们的要求是首先满足最低要求，能观测三维形貌，测量厚度，其次再考虑其他的功能模块。也就是说满足首先条件，预留其他功能窗口，大家帮忙推荐一下。也可以直接发我的信箱guigxms@163.com，宋。谢谢

点击链接查看更多：[url]https://www.woyaoce.cn/service/info-37076.html[/url]Bruker Dension lcon系列作为布鲁克公司(Bruker AXS)原子力显微镜的旗舰产品，凝聚了多项行业领先的技术，是二十多年技术创新、客户反馈和行业应用的结晶。Dimension lcon的出现为科学和工业界在纳米尺度的研究带来了革命性的巅峰之作。Dimension lcon可以实现所有主要的扫描探针成像技术，其测试样品尺寸可达:直径210mm，厚度15mm。温度补偿位置传感器使Z-轴和X-Y轴的噪音分别保持在亚-埃级和埃级水平，并呈现出前所未有的高分辨率。对于大样品、90微米扫描范围的系统来说，这种噪音水平超越了所有的开环扫描高分辨率的原子力显微镜。全新的XVZ闭环扫描头在不损失图像质量的前提下大大提高了扫描速度。探针和样品台的开放式设计使lcon可胜任各种标准和非标准的实验。Dimension lcon的硬件和软件最大程度的利用了先进的布鲁壳AFM的模式和技术，如高次谐波共振模式等。并且独有的不失真高温成像技术采用对针尖和样品同时加热的方法，最大程度减少针尖和样品之间的温差,避免造成成像失真。Dimension lcon可广泛应用于材料科学，物理，化学，微电子，生命科学等领域和学科。[align=center][size=20px]应用范围[/size][/align]形貌分析：通过原子力显微镜我们可获得纳米材料、高分子材料、生物样品、金属材料、陶瓷材料、薄膜材料表面形貌信息。高度及粗糙度分析：通过原子力显微镜可以获得各种材料表面的起伏度信息、粗糙度信息、高度信息。性能分析：通过原子力显微镜可对材料的力学性能、电学性能、磁学性能、摩擦力、阻抗性能进行表征。[align=center][size=20px]检测案例[/size][/align][align=center]零维纳米材料:量子点检测案例[/align][align=center][img=image.png]https://img2.17img.cn/pic/kind/20210901/20210901144216_0978.jpg[/img][/align][align=center]二维纳米材料:石墨烯检测案例[/align][align=center][img=image.png]https://img2.17img.cn/pic/kind/20210901/20210901144315_4015.jpg[/img][/align][align=center]薄膜材料检测案例[/align][align=center][img=image.png]https://img2.17img.cn/pic/kind/20210901/20210901144356_1183.jpg[/img][/align][align=center][size=20px][/size][/align][size=20px]送样要求[/size]粉末样品:样品量≥10mg.液体样品:样品量≥1ml。块体样品:样品尺寸≤1cm*1cm(能支持的最大样品尺寸20cm，样品较大时请提前联系)。[align=center][size=20px]测试说明：[/size][/align]1.样品粗糙度或者粒径尽量不要超过 1um，含有较多有机杂质的需要提纯处理，否则影响测试。2.测试原子力前最好先用扫描电镜或透射电镜进行筛选，并提供相关的参考图片。3.C-AFM PFM KPFM测试要求样品必须导电。4.导电性能测试(C-AFM)：可同时得到样品形貌和电流分布图，也可进行选区I-V曲线测试。5.表面电势测试(AFM-SKPFM): 可对样品表面电荷进行半定性表征，能直接测量探针和样品之间的电势差。6.压电力测试(AFM-PFM)：可得到材料的静态电畴结构、电畴反转行为、慢弛豫过程、微区电滞回线等信息。7.磁学性能测试(AFM-MFM)：可得到样品微区磁畴的分布。8.力学性能测试(AFM-QNM)：可通过拟合力学曲线得到样品的杨氏模量，得到微区的杨氏模量分布，适用于较软样品高级纳米力学成像模式，可对有机物，高分子以及金属材料进行扫描，同时得到形貌和模量分布。

科技日报讯 近日，依托华中科技大学建设的国家脉冲强磁场科学中心（筹）自行研制的脉冲磁体,成功实现了90.6特斯拉的峰值磁场，再次刷新我国脉冲磁场最高强度纪录，使我国成为继美、德后，第三个闯入90特斯拉大关的国家。 中国工程院院士、华中科技大学教授潘垣介绍，磁现象是物质的基本现象之一。当物质处在磁场中，其内部结构可能发生改变，产生新成果。强磁场与极低温、超高压一样，被列为现代科学实验最重要的极端条件之一。它可分为稳态强磁场和脉冲强磁场两大类，其对应的发生装置又分为稳态强磁场装置和脉冲强磁场装置。有资料显示，自1913年以来，世界上有19项与强磁场有关的成果获得诺贝尔奖；仅近30年来，就有8项与此有关的成果获得诺贝尔奖，如量子霍尔效应、分数量子霍尔效应、磁共振成像等。 据国家脉冲强磁场科学中心（筹）主任李亮介绍，产生90.6特斯拉磁场强度的磁体、电源、控制系统等全套装置均为中心自主开发研制。脉冲磁体是产生高强磁场最重要的部件，电流和磁场相互作用在瞬间所产生的强大电动力和急剧温升，是限制磁场强度提高的两大主要因素。与美国、德国90特斯拉级脉冲磁体都采用昂贵的高强高导材料相比，我国磁体制造成本还不到他们同类磁体的1/10。 据称，为实现90特斯拉以上的磁场强度，美国洛斯—阿拉莫斯强磁场实验室用了20年，德国德累斯顿强磁场实验室用了10年，而我国仅用5年就实现了这一水平。（记者刘志伟 通讯员程远） 《科技日报》（2013-08-14 一版）

请问核磁的强磁场对人体有无危害？如果有，主要是哪几个方面？平时需要注意哪些方面？

基本原则的原子力显微镜 在原子力显微镜基本上是一个微型悬臂式（一小束停泊在一端，而另一项目进入太空像跳水板） ，以纤巧，指出探针（同一个极为精细陶瓷或半导体尖端这是衡量规模的纳米）底下的一端，就像笔就测谎，甚至是地震。 不同的笔在纸上打印或其他媒介，一个原子力显微镜有几项改进，使原子级测量的吸引力或令人厌恶的部队之间的“笔”尖和样品的表面。 作为小费是吸引或排斥的样品的表面，是悬臂偏转。 的严重性挠度测量激光反映在斜角月底的调查。 绘图激光挠度对冰山上的立场样品表面创造了“地图”的丘陵和山谷的表面。 这提供了一个高分辨率图像的样品的表面。 在原子力显微镜有两种扫描模式。 在接触模式下，原子力显微镜的探针接触样品的表面。 作为文书拖累冰山的表面，检测设备的措施悬臂的垂直挠度和说明了当地的样品高度-实际上，衡量'排斥'势力之间的尖端和样品。 在非接触模式下，原子力显微镜的探针没有触及表面的样本，它的措施有吸引力的部队之间的冰山，表面画地形图的表面。 利弊原子力显微镜 一个原子力显微镜具有优势了扫描电子显微镜（ SEM ） 。 其中之一是，一个原子力显微镜可以功能的空气或液体的环境不同，电子显微镜，要求所有探头进行在真空中进行。 鉴于此，研究人员已经开始测试原子力显微镜的适宜用于研究活生物体在纳米尺度（例如，扫描和研究生物大分子如DNA等） 。 另一方面，一个原子力显微镜可以绘制三维图像 的扫描电镜只能提供二维图像或投影的抽样调查。 另一方面，一个主要的缺点是原子力显微镜是该地区它可以扫描和图像分辨率，它可以产生。 电子显微镜可以扫描面积测量毫米 一个原子力显微镜的扫描涵盖微米（纳米，事实上） 。 从这个角度看，可以很容易地看到，电子显微镜可以扫描的区域面积更广，速度超过了原子力显微镜。 原子力显微镜是相当新的，仍然有一些错误，但它是目前使用广泛的研究在电子，化学和生物领域包括深奥的学科磨损和粘附，清洗和腐蚀，以及作为东道主的其他应用软件。

[font=&]【扫描探针/原子力显微镜技术前沿线上论坛】[/font][font=&]8个国家前沿专家齐聚线上[/font][font=&]——第二届SPM纳米科学中国论坛 （NSSC 2020）——[/font][font=&]直播时间：12月10日[/font][font=&]会议形式：线上免费参会，英文[/font][font=&]会议主席：Mario Lanza教授，惠飞博士[/font][font=&]部分报告：[/font][font=&]【1】特邀嘉宾视频专访:导电原子力显微镜发明人专访---Sean Joseph O’Shea（A*STAR, Singapore）[/font][font=&]【2】使用扫描探针显微镜表征纳米电子材料和器件的最新趋势---Günther Benstetter（Deggendorf Institute of Technology, Germany）[/font][font=&]【3】电子原子力显微镜纳米电子学研究---Umberto Celano（IMEC, Belgium）[/font][font=&]【4】具有自优化和精确扫描控制的非接触式原子力显微镜及定量纳米测量---Sangjoon Cho（Park Systems, Korea）[/font][font=&]【5】电子器件的纳米尺度热成像---Miguel Munoz Rojo（University of Twente, Netherlands）[/font][font=&]【6】 导电原子力显微镜及纳米电子学二维材料和异质结构研究——Filippo Giannazzo（National Research Council of Italy, Italy）[/font][font=&]【7】用于栅极介电可靠性分析的导电原子力显微镜---Alok Ranjan（Singapore University of Technology and Design, Singapore）[/font][font=&]【8】氟化钙:一种优秀的二维电子学高介电介质---Chao Wen（Soochow University, China）[/font][font=&]【9】Park原子力显微镜现场演示：使用KPFM进行表面电势映射的比较研究---Charles Kim（Park Systems, Korea）[/font][font=&]【10】圆桌论坛---Moderator: Mario Lanza Panelist: Umberto Celano, Filippo Giannazzo, Miguel Munoz Rojo, Sang-joon Cho[/font][font=&]更多关于SPM技术及应用前沿，欢迎线上参会关注！[/font][font=&]马上报名：[/font][url=https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/NSSC2020/?hmsr=NSSC2020&hmpl=bbs][color=#3333ff]https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/NSSC2020/?hmsr=NSSC2020&hmpl=bbs[/color][/url]

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【扫描探针/原子力显微镜技术前沿线上论坛】8个国家前沿专家齐聚线上——第二届SPM纳米科学中国论坛 （NSSC 2020）——直播时间：12月10日会议形式：线上免费参会，英文会议主席：Mario Lanza教授，惠飞博士部分报告：【1】特邀嘉宾视频专访:导电原子力显微镜发明人专访---Sean Joseph O’Shea（A*STAR, Singapore）【2】使用扫描探针显微镜表征纳米电子材料和器件的最新趋势---Günther Benstetter（Deggendorf Institute of Technology, Germany）【3】电子原子力显微镜纳米电子学研究---Umberto Celano（IMEC, Belgium）【4】具有自优化和精确扫描控制的非接触式原子力显微镜及定量纳米测量---Sangjoon Cho（Park Systems, Korea）【5】电子器件的纳米尺度热成像---Miguel Munoz Rojo（University of Twente, Netherlands）【6】 导电原子力显微镜及纳米电子学二维材料和异质结构研究——Filippo Giannazzo（National Research Council of Italy, Italy）【7】用于栅极介电可靠性分析的导电原子力显微镜---Alok Ranjan（Singapore University of Technology and Design, Singapore）【8】氟化钙:一种优秀的二维电子学高介电介质---Chao Wen（Soochow University, China）【9】Park原子力显微镜现场演示：使用KPFM进行表面电势映射的比较研究---Charles Kim（Park Systems, Korea）【10】圆桌论坛---Moderator: Mario Lanza Panelist: Umberto Celano, Filippo Giannazzo, Miguel Munoz Rojo, Sang-joon Cho更多关于SPM技术及应用前沿，欢迎线上参会关注！马上报名：[url=https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/NSSC2020/?hmsr=NSSC2020&hmpl=bbs][color=#3333ff]https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/NSSC2020/?hmsr=NSSC2020&hmpl=bbs[/color][/url]

[font=&]【扫描探针/原子力显微镜技术前沿线上论坛】[/font][font=&]8个国家前沿专家齐聚线上[/font][font=&]——第二届SPM纳米科学中国论坛 （NSSC 2020）——[/font][font=&]直播时间：12月10日[/font][font=&]会议形式：线上免费参会，英文[/font][font=&]会议主席：Mario Lanza教授，惠飞博士[/font][font=&]部分报告：[/font][font=&]【1】特邀嘉宾视频专访:导电原子力显微镜发明人专访---Sean Joseph O’Shea（A*STAR, Singapore）[/font][font=&]【2】使用扫描探针显微镜表征纳米电子材料和器件的最新趋势---Günther Benstetter（Deggendorf Institute of Technology, Germany）[/font][font=&]【3】电子原子力显微镜纳米电子学研究---Umberto Celano（IMEC, Belgium）[/font][font=&]【4】具有自优化和精确扫描控制的非接触式原子力显微镜及定量纳米测量---Sangjoon Cho（Park Systems, Korea）[/font][font=&]【5】电子器件的纳米尺度热成像---Miguel Munoz Rojo（University of Twente, Netherlands）[/font][font=&]【6】 导电原子力显微镜及纳米电子学二维材料和异质结构研究——Filippo Giannazzo（National Research Council of Italy, Italy）[/font][font=&]【7】用于栅极介电可靠性分析的导电原子力显微镜---Alok Ranjan（Singapore University of Technology and Design, Singapore）[/font][font=&]【8】氟化钙:一种优秀的二维电子学高介电介质---Chao Wen（Soochow University, China）[/font][font=&]【9】Park原子力显微镜现场演示：使用KPFM进行表面电势映射的比较研究---Charles Kim（Park Systems, Korea）[/font][font=&]【10】圆桌论坛---Moderator: Mario Lanza Panelist: Umberto Celano, Filippo Giannazzo, Miguel Munoz Rojo, Sang-joon Cho[/font][font=&]更多关于SPM技术及应用前沿，欢迎线上参会关注！[/font][font=&]马上报名：[/font][url=https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/NSSC2020/?hmsr=NSSC2020&hmpl=bbs][color=#3333ff]https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/NSSC2020/?hmsr=NSSC2020&hmpl=bbs[/color][/url]

1. 光学显微镜以可见光为介质，电子显微镜以电子束为介质，由于电子束波长远较可见光小，故电子显微镜分辨率远比光学显微镜高。光学显微镜放大倍率最高只有约 1500倍，扫描式显微镜可放大到10000倍以上。 2. 根据de Broglie波动理论，电子的波长仅与加速电压有关： λe＝h / mv＝ h / (2qmV)1/2＝12.2 / (V)1/2 (?) 在 10 KV 的加速电压之下，电子的波长仅为0.12?，远低于可见光的4000 - 7000?， 所以电子显微镜分辨率自然比光学显微镜优越许多，但是扫描式电子显微镜的电子束直径大多在50-100?之间，电子与原子核的弹性散射 (Elastic Scattering) 与非弹 性散射 (Inelastic Scattering) 的反应体积又会比原有的电子束直径增大，因此一般穿透式电子显微镜的分辨率比扫描式电子显微镜高。 3. 扫描式显微镜有一重要特色是具有超大的景深(depth of field)，约为光学显微 镜的300倍，使得扫描式显微镜比光学显微镜更适合观察表面起伏程度较大的样品。 4. 扫描式电子显微镜，其系统设计由上而下，由电子枪 发射电子 束，经过一组磁透镜聚焦 (聚焦后，用遮蔽孔径 选择电子束的尺寸后，通过一组控制电子束的扫描线圈，再透过物镜 聚焦，打在样品上，在样品的上侧装有讯号接收器，用以择取二次电子或背向散射电子成像。 5. 电子枪的必要特性是亮度要高、电子能量散布 要小，目前常用的种类计有三种，钨(W)灯丝、六硼化镧(LaB6)灯丝、场发射 (Field Emission)，不同的灯丝在电子源大小、电流量、电流稳定度及电子源寿命等均有差异。 6. 热游离方式电子枪有钨(W)灯丝及六硼化镧(LaB6)灯丝两种，它是利用高温使电子具有足够的能量去克服电子枪材料的功函数(work function)能障而逃离。对发射电流密度有重大影响的变量是温度和功函数，但因操作电子枪时均希望能以最低的温度来操作，以减少材料的挥发，所以在操作温度不提高的状况下，就需采用低功函数的材料来提高发射电流密度。 7. 价钱最便宜使用最普遍的是钨灯丝，以热游离 (Thermionization) 式来发射电子,电子能量散布为 2 eV，钨的功函数约为4.5eV，钨灯丝系一直径约100μm，弯曲成V形的细线，操作温度约2700K，电流密度为1.75A/cm2，在使用中灯丝的直径随着钨丝的蒸发变小，使用寿命约为40~80小时。 8. 六硼化镧(LaB6)灯丝的功函数为2.4eV，较钨丝为低，因此同样的电流密度，使用LaB6只要在1500K即可达到，而且亮度更高，因此使用寿命便比钨丝高出许多，电子能量散布为 1 eV，比钨丝要好。但因LaB6在加热时活性很强，所以必须在较好的真空环境下操作，因此仪器的购置费用较高。 9. 场发射式电子枪则比钨灯丝和六硼化镧灯丝的亮度又分别高出 10 - 100 倍，同 时电子能量散布仅为 0.2 - 0.3 eV，所以目前市售的高分辨率扫描式电子显微镜都采用场发射式电子枪，其分辨率可高达 1nm 以下。 10. 场发射电子枪可细分成三种:冷场发射式,热场发射式,及萧基发射式 11. 当在真空中的金属表面受到108V/cm大小的电子加速电场时，会有可观数量的电 子发射出来，此过程叫做场发射，其原理是高电场使电子的电位障碍产生Schottky效应，亦即使能障宽度变窄，高度变低，因此电子可直接"穿隧"通过此狭窄能障并离开 阴极。场发射电子系从很尖锐的阴极尖端所发射出来，因此可得极细而又具高电流密 度的电子束，其亮度可达热游离电子枪的数百倍，或甚至千倍。 12. 场发射电子枪所选用的阴极材料必需是高强度材料，以能承受高电场所加诸在阴 极尖端的高机械应力，钨即因高强度而成为较佳的阴极材料。场发射枪通常以上下一组阳极来产生吸取电子、聚焦、及加速电子等功能。利用阳极的特殊外形所产生的静电场，能对电子产生聚焦效果，所以不再需要韦氏罩或栅极。第一(上)阳极主要是改变场发射的拔出电压,以控制针尖场发射的电流强度，而第二 (下)阳极主要是决定加速电压，以将电子加速至所需要的能量。 13. 要从极细的钨针尖场发射电子，金属表面必需完全干净，无任何外来材料的原子 或分子在其表面，即使只有一个外来原子落在表面亦会降低电子的场发射，所以场发 射电子枪必需保持超高真空度，来防止钨阴极表面累积原子。由于超高真空设备价格 极为高昂，所以一般除非需要高分辨率SEM，否则较少采用场发射电子枪。 14. 冷场发射式最大的优点为电子束直径最小，亮度最高，因此影像分辨率最优。能 量散布最小，故能改善在低电压操作的效果。为避免针尖被外来气体吸附，而降低场发射电流，并使发射电流不稳定，冷场发射式电子枪必需在10-10 torr的真空度下操作，虽然如此，还是需要定时短暂加热针尖至2500K(此过程叫做flashing)，以去除 所吸附的气体原子。它的另一缺点是发射的总电流最小。 15. 热场发式电子枪是在1800K温度下操作，避免了大部份的气体分子吸附在针尖表面，所以免除了针尖flashing的需要。热式能维持较佳的发射电流稳定度，并能在较 差的真空度下(10-9 torr)操作。虽然亮度与冷式相类似，但其电子能量散布却比冷 式大3~5倍，影像分辨率较差，通常较不常使用。 16. 萧基发射式的操作温度为1800K，它系在钨(100)单晶上镀ZrO覆盖层，ZrO将功函 数从纯钨的4.5eV降至2.8eV，而外加高电场更使电位障壁变窄变低，使得电子很容易以热能的方式跳过能障(并非穿隧效应)，逃出针尖表面，所需真空度约10-8~10-9torr 。其发射电流稳定度佳，而且发射的总电流也大。而其电子能量散布很小，仅稍逊于冷场发射式电子枪。其电子源直径比冷式大，所以影像分辨率也比冷场发射式稍差一点。 17. 场发射放大倍率由25倍到650000倍，在使用加速电压15kV时，分辨率可达到1nm，加速电压1kV时，分辨率可达到2.2nm。一般钨丝型的扫描式电子显微镜仪器上的放大倍率可到200000倍，实际操作时，大部份均在20000倍时影像便不清楚了，但如果样品的表面形貌及导电度合适，最大倍率650000倍是可以达成的。 18. 由于对真空的要求较高，有些仪器在电子枪及磁透镜部份配备了3组离子泵(ion pump)，在样品室中，配置了2组扩散泵(diffusion pump)，在机体外，以1组机械泵负责粗抽，所以有6组大小不同的真空泵来达成超高真空的要求，另外在样品另有以液态氮冷却的冷阱(cold trap)，协助保持样品室的真空度。 19. 平时操作，若要将样品室真空亦保持在10-8pa(10-10torr)，则抽真空的时间将变长而降低仪器的便利性，更增加仪器购置成本，因此一些仪器设计了阶段式真空( step vacuum)，亦即使电子枪、磁透镜及样品室的真空度依序降低，并分成三个部份来读取真空计读数，如此可将样品保持在真空度10-5pa的环境下即可操作。平时待机或更换样品时，为防止电子枪污染，皆使用真空阀(gun valve)将电子枪及磁透镜部份与样品室隔离，实际观察时再打开使电子束通过而打击到样品。 20. 场发射式电子枪的电子产生率与真空度有密切的关系，其使用寿命也随真空度变差而急剧缩短，因此在样品制备上必须非常注意水气，或固定用的碳胶或银胶是否烤干，以免在观察的过程中，真空陡然变差而影响灯丝寿命，甚至系统当机。

[b][color=#000000]扫描电子显微镜价格[/color][/b][color=#000000]扫描电子显微镜的价格？这个是很多科研人关心的问题之一，我们想知道电子显微镜多少钱（大概一个范围）；其实，我们知道显微镜的价格是不便宜的，基本的一个范围就是30-100万，特别是高端的扫描电子显微镜价格200-300万也是什么不可能的事。下面小冉就给大家说说扫描显微镜的工作原理和价格以及其用途，给大家做一个了解和参考！[/color][color=#000000][/color][color=#000000][/color][align=center][color=#000000][img=扫描电子显微镜原理及功能用途,400,412]http://www.gdkjfw.com/images/image/99161528266162.jpg[/img][/color][/align][color=#000000][/color][color=#000000][color=#000000]　　[/color][b][color=#000000]扫描电子显微镜多少钱？[/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000][b][color=#000000][/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000]　　FEI Inspect S50扫描电子显微镜参考成交价格：200万元[/color][color=#000000]　　FEI Inspect F50场发射扫描电子显微镜参考成交价格：300万元[/color][color=#000000]　　FEI Quanta 650 FEG环境扫描电镜参考成交价格：43万元[/color][color=#000000]　　FEI Quanta 250环境扫描电子显微镜参考成交价格：200万元[/color][color=#000000]　　FEI Magellan 400L XHR场发射扫描电子显微镜参考成交价格：200万元[/color][color=#000000]　　注：价格来源于网络，仅供参考[/color][color=#000000][/color][color=#000000][color=#000000]　　[/color][b][color=#000000]扫描电子显微镜结构图[/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000][b][color=#000000][/color][color=#000000][/color][/b][/color][align=center][color=#000000][b][color=#000000][img=扫描电子显微镜原理及功能用途,350,456]http://www.gdkjfw.com/images/image/28441528266163.jpg[/img][/color][/b][/color][/align][align=center][color=#000000]扫描电子显微镜结构图[/color][/align][color=#000000][/color][color=#000000][color=#000000]　　[/color][b][color=#000000]扫描电子显微镜工作原理[/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000][b][color=#000000][/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000]　　扫描电子显微镜可粗略分为镜体和电源电路系统两部分。镜体部分由电子光学系统（包括电子枪、扫描线圈等）、试样室、检测器以及真空抽气系统组成[/color][color=#000000][/color][align=center][color=#000000][img=扫描电子显微镜原理及功能用途,454,389]http://www.gdkjfw.com/images/image/24361528266163.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#000000]扫描电子显微镜原理图[/color][/align][color=#000000]　　从图可以看出，由三极电子枪所发射出来的电子束（一般为50μm），[/color][color=#000000]　　在加速电压的作用下（2～30kV），经过三个电磁透镜（或两个电磁透镜），汇聚成一个细小到5nm的电子探针，在末级透镜上部扫描线圈的作用下，使电子探针在试样表面做光栅状扫描（光栅线条数目取决于行扫描和帧扫描速度）。由于高能电子与物质的相互作用，结果在试样上产生各种信息如二次电子、背反射电子、俄歇电子、X射线、阴极发光、吸收电子和透射电子等。因为从试样中所得到各种信息的强度和分布各自同试样表面形貌、成分、晶体取向、以及表面状态的一些物理性质（如电性质、磁性质等）等因素有关，因此，通过接收和处理这些信息，就可以获得表征试样形貌的扫描电子像，或进行晶体学分析或成分分析。[/color][color=#000000]　　为了获得扫描电子像，通常是用探测器把来自试样表面的信息接收，再经过[/color][color=#000000]　　信号处理系统和放大系统变成信号电压，最后输送到显像管的栅极，用来调制显像管的亮度。因为在显像管中的电子束和镜筒中的电子束是同步扫描的，其亮度是由试样所发回的信息的强度来调制，因而可以得到一个反映试样表面状况的扫描电子像，其放大系数定义为显像管中电子束在荧光屏上扫描振幅和镜筒电子束在试样上扫描振幅的比值，即[/color][color=#000000]　　M＝L/l＝L/2Dγ[/color][color=#000000]　　式中M－放大系数；[/color][color=#000000]　　L－显像管的荧光屏尺寸；[/color][color=#000000]　　l－电子束在试样上扫描距离，它等于2Dγ，其中D是扫描电子显微镜的工[/color][color=#000000]　　作距离；[/color][color=#000000]　　2γ－镜筒中电子束的扫描角。[/color][color=#000000][/color][align=center][color=#000000][img=扫描电子显微镜原理及功能用途,400,363]http://www.gdkjfw.com/images/image/56411528266163.jpg[/img][/color][/align][color=#000000][/color][color=#000000][color=#000000]　　[/color][b][color=#000000]扫描电子显微镜用途[/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000][b][color=#000000][/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000]　　最基本的功能是对各种固体样品表面进行高分辨形貌观察。大景深图像是扫描电子显微镜观察的特色，例如：生物学，植物学，地质学，冶金学等等。观察可以是一个样品的表面，也可以是一个切开的面，或是一个断面。冶金学家已兴奋地直接看到原始的或磨损的表面。可以很方便地研究氧化物表面，晶体的生长或腐蚀的缺陷。它一方面可更直接地检查纸，纺织品，自然的或制备过的木头的细微结构，生物学家可用它研究小的易碎样品的结构。例如：花粉颗粒，硅藻和昆虫。另一方面，它可以拍出与样品表面相应的立体感强的照片。[/color][color=#000000]　　在扫描电子显微镜应用中，很多集中在半导体器件和集成电路方面，它可以很详细地检查器件工作时局部表面电压变化的实际情况，这是因为这种变化会带来象的反差的变化。焊接开裂和腐蚀表面的细节或相互关系可以很容易地观察到。利用束感生电流，可以观测半导体P—N结内部缺陷。[/color][color=#000000]　　电子束与样品作用区内，还发射与样品物质其他性质有关信号。例如：与样品化学成分分布相关的，背散射电子，特征X射线，俄歇电子，阴极荧光，样品吸收电流等；与样品晶体结构相关的，背散射电子衍射现象的探测；与半导体材料电学性能相关的，二次电子信号、电子束感生电流信号；在观察薄样品时产生的透射电子信号等。目前分别有商品化的探测器和装置可安装在扫描电子显微镜样品分析室，用于探测和定性定量分析样品物质的相关信息。[/color][color=#000000]　　扫描电子显微镜对于固体材料的研究应用非常广泛，没有任何一种仪器能够和其相提并论。对于固体材料的全面特征的描述，扫描电子显微镜是至关重要的。[/color][color=#000000][/color][align=center][color=#000000][img=扫描电子显微镜原理及功能用途,446,310]http://www.gdkjfw.com/images/image/52861528266163.jpg[/img][/color][/align][color=#000000][/color][color=#000000][color=#000000]　[/color][b][color=#000000]　扫描电子显微镜功能[/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000][b][color=#000000][/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000]　　1、扫描电子显微镜追求固体物质高分辨的形貌，形态图像(二次电子探测器SEI)-形貌分析(表面几何形态，形状，尺寸)[/color][color=#000000]　　2、显示化学成分的空间变化，基于化学成分的相鉴定---化学成分像分布，微区化学成分分析[/color][color=#000000]　　1)用x射线能谱仪或波谱(EDSorWDS)采集特征x射线信号，生成与样品形貌相对应的，元素面分布图或者进行定点化学成分定性定量分析，相鉴定。[/color][color=#000000]　　2)利用背散射电子BSE)基于平均原子序数(一般和相对密度相关)反差，生成化学成分相的分布图像；[/color][color=#000000]　　3)利用阴极荧光，基于某些痕量元素(如过渡金属元素，稀土元素等)受电子束激发的光强反差，生成的痕量元素分布图像。[/color][color=#000000]　　4)利用样品电流，基于平均原子序数反差，生成的化学成分相的分布图像，该图像与背散射电子图像亮暗相反。[/color][color=#000000]　　5)利用俄歇电子，对样品物质表面1nm表层进行化学元素分布的定性定理分析，[/color][color=#000000]　　3、在半导体器件(IC)研究中的特殊应用：[/color][color=#000000]　　1)利用电子束感生电流EBIC进行成像，可以用来进行集成电路中pn结的定位和损伤研究[/color][color=#000000]　　2)利用样品电流成像，结果可显示电路中金属层的开、短路，因此电阻衬度像经常用来检查金属布线层、多晶连线层、金属到硅的测试图形和薄膜电阻的导电形式。[/color][color=#000000]　　3)利用二次电子电位反差像，反映了样品表面的电位，从它上面可以看出样品表面各处电位的高低及分布情况，特别是对于器件的隐开路或隐短路部位的确定尤为方便。[/color][color=#000000]　　4、利用背散射电子衍射信号对样品物质进行晶体结构(原子在晶体中的排列方式)，晶体取向分布分析，基于晶体结构的相鉴定。[/color][color=#000000]　　扫描电子显微镜对科学研究与企业生产都有巨大的作用，在新型陶瓷材料显微分析中也有广泛的应用。上文就是小编整理的扫描电子显微镜的工作原理和应用介绍，在这方面有兴趣的朋友可以做进一步的深入研究。[/color]

原子力显微镜技术资料主要特点 - 完全机动化的AFM，提供自动的laser-to-tip alignment以及快速启动。 - 低噪音光学记录系统。 - 真正意义上的非接触式扫描。- 高速大范围100x100x15um 扫描器 - 先进的闭环控制 - 数字模块化控制器 Measuring modes ●Contact AFM ●Semicontact AFM ●True Non-contact AFM ●LFM 原子力显微镜技术原子力显微镜技术原子力显微镜技术●Conductive AFM: ●Advanced MFM, Kelvin Probe, ●Capacitance and EFM ●Advanced nanolithography and nanomanipulation capabilities ●STM ●Tuning fork AFM ●3D scanning imaging.技术参数 ◆ Scanning range: 100um x 100um x 15um (+/-10%) ◆Scanning type: by sample ◆XY non-linearity: 0.03% ◆Z non-linearity: 0.1% ◆Noise: 0.1nm RMS in XY dimension in 200Hz bandwidth with capacitance sensors on 0.02nm RMS in XY dimension in 100Hz bandwidth with capacitancel sensors off l 0.04nm RMS Z capacitance sensor in 1000Hz bandwidth ◆Digital closed loop control: for X,Y,Z axes ◆XY resonance frequency: 7 kHz (unloaded) ◆Z resonance frequency: 15 kHz (unloaded) ◆Active elimination of XY phase lag, overshooting andl ringing results in fast scanning without any dynamic image distortion ◆Digital filtering of Z control signal at scanner resonant frequencies results in extremely short settling time ◆ Motorized sample positioning: range - 5x5mm, positioning resolution - 1um. [~117635~][~117636~]

课程内容提纲 第一部分：扫描电镜第一章：扫描电镜1．1 慨论1．2扫描电镜原理1．3扫描电镜结构1．4扫描电镜的分辨率1．5扫描电镜图像的形成第二章：高分辨扫描电子显微镜2．1 场发射扫描电子显微镜2．2 SE和BSE之差做为信号的方式2．3 工作距离2．4 使用强磁物镜的方式第三章：扫描电子显微镜的实践3．1 扫描电子显微镜的操作3．2 扫描电子显微镜图像的毛病3．3 扫描电子显微镜的保养3．4 扫描电子显微镜的安装条件3．5 扫描电子显微镜的验收与维护3．6小结第四章：计算机图像演示第二部分：能谱分析第一章、引 言第二章、EDS系统的工作原理1．系统概述2.吸收和处理过程3．计数率的考虑4．谱仪的分辨率第三章、X 射线的产生和与物质的相互作用1．萤光产额2．连续辐射的产生3．莫塞莱定律X射线定性分析4．X射线的吸收5．二次发射（萤光）第四章、X射线测量第五章、能量定性分析1．检出限2．探测器的效率3．空间分辨率3．谱仪分辨率4．伪峰（“artifact”peaks）5．定性分析结果的表示方法第六章、电子显微镜的操作及其参数的选择1．加速电压2．电子源3．孔径光栏选择4．镜筒的合轴5．样品/探测器的几何条件第七章、定 量 分 析1．脉冲计数统计误差2．块状试样的定量分析第八章、能谱的定性和定量分析的方法与步骤1．定性分析概述2．定量分析概述第九章、能谱失真与杂散幅射 1．谱峰的失真2．背底的失真3．杂散辐射第十章、能谱的验收与维护第三部分：实际操作