[工學(xué)]第九講納米材料表征(編輯修改稿)
2025-01-31 21:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 此偏移量，把此時(shí)的信號(hào)給反饋系統(tǒng)。 最后再將樣品的表面特性以影像的方式給呈現(xiàn)出來。 ?原子級(jí)的高分辨率 AFM的三大特點(diǎn) 光學(xué)顯微鏡的放大倍數(shù)一般都超不過 1000倍 。電子顯微鏡放大倍數(shù)極限為 100萬倍 。而 AFM的放大倍數(shù) 高達(dá) 10億倍 。 ?樣品預(yù)處理簡單 在大氣條件或溶液中都能進(jìn)行 ,因而只需 很少或不需 對(duì)樣品作前期處理。 ?加工樣品的力行為 測(cè)試樣品的硬度和彈性等 。AFM還能產(chǎn)生和測(cè)量電化學(xué)反應(yīng)。 AFM還具有對(duì)標(biāo)本的分子或原子進(jìn)行加工的力行為 ,例如 :可 搬移原子，切割染色體，在細(xì)胞膜上打孔 等等。 Fig. 2. Threedimensional TMAFM images of the PVDF membranes (W0, W3, W5, W7). AFM應(yīng)用：薄膜分析 三 . 衍射技術(shù) 1. Xray diffraction（ XRD） X射線衍射物相結(jié)構(gòu)分析 (XRD) ? 原理： XRD物相分析是基于多晶樣品對(duì) X射線的衍射效應(yīng)，對(duì)樣品中各組分的存在形態(tài)進(jìn)行分析。 ? 特點(diǎn) ：可以測(cè)定材料中各組分的含量、結(jié)晶、晶相、晶體結(jié)構(gòu)、各種元素在晶體中的價(jià)態(tài)、成鍵狀態(tài)等。 ? 缺點(diǎn) ：靈敏度較低，只能測(cè)定樣品中含量在 1%以上的物相；定量準(zhǔn)確度在 1%數(shù)量級(jí)；對(duì)于非晶態(tài)樣品不能測(cè)定。 2. 電子衍射 (ERD)及結(jié)構(gòu)分析 電子衍射與 X射線衍射的基本原理是完全一樣的，兩種技術(shù)所得到的晶體衍射花樣在幾何特征上也大致相似，電子衍射與 X射線衍射相比的突出特點(diǎn)為： （ 1） 在同一試樣上把物相的形貌觀察與結(jié)構(gòu)分析 結(jié)合 起來； （ 2）物質(zhì)對(duì)電子的 散射更強(qiáng) ，約為 X射線的一百萬倍，特別適用于微晶、表面和薄膜的晶體結(jié)構(gòu)的研究，且衍射強(qiáng)度大，所需時(shí)間短，只需幾秒鐘。 電子衍射的應(yīng)用 ? 確定物相 ? 晶體缺陷狀態(tài) ? 單晶體，多晶體，無定形 單晶電子衍射譜圖 衍射斑點(diǎn) 四 .能譜技術(shù) ? 能量分散譜儀 (EDS) ? 俄歇電子能譜 (AES） ? X射線光電子能譜 (XPS) (EDS) ? 能譜儀全稱為能量分散譜儀． ? 目前已成為掃描電鏡或透射電鏡普遍應(yīng)用的附件。 ? 能譜儀是利用 X光子的能量 不同來進(jìn)行元素區(qū)分。 Si(Li)X射線能譜儀結(jié)構(gòu)圖 能譜儀的優(yōu)點(diǎn)： ? (1) 分析速度快 . 能譜儀可以同時(shí)接受和檢測(cè)所有不同能量的 X射線光子信號(hào)，故可在幾分鐘內(nèi)分析和確定樣品中含有的 所有元素 ， 20世紀(jì) 80年代推向市場 ,探測(cè)元素的范圍為 4Be~92U。 ? (2) 靈敏度高 . 由于能譜儀中 Si(Li)探頭可以放在離發(fā)射源很近的地方 (
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