鹽和水的科學魔法秀
水分子使氯化鈉溶解形成離子水合物。江穎供圖 鹽和水,這是人們最熟悉的兩種物質了。但在科學家的眼中,它們就不那么平凡了——在微觀世界中,鹽和水的結合有個科學名字:離子水合物。由于水是強極性分子,它作為溶劑能使很多鹽發生溶解,而且能與溶解的離子結合在一起形成團簇,此過程稱為離子水合,形成的離子水合團簇稱為離子水合物。 離子水合可以說是無處不在,在眾多物理、化學、生物過程中扮演著重要的角色。科學家們很早就認識到它們的重要性——最早的實驗研究可以追溯到1900年德國著名物理化學家、諾貝爾獎得主沃爾特·能斯特的遷移實驗。但一百多年來,科學家們對離子水合物的微觀結構和動力學一直難有定論。一個重要的原因就是缺乏單原子、單分子尺度的表征和調控手段,以及精準可靠的計算模擬方法。 如今,在北京大學和中國科學院的科學家手中,氯化鈉和水上演了一場科學魔法秀,讓人類對離子水合過程和離子水合物有了更深入的了解,推進了人類對水這種物質的認識。 1.研......閱讀全文
原子力顯微鏡掃描樣品表面形貌,通過什么方式驅動探針
原子力顯微鏡:是一種利用原子,分子間的相互作用力來觀察物體表面微觀形貌的新型實驗技術.它有一根納米級的探針,被固定在可靈敏操控的微米級彈性懸臂上.當探針很靠近樣品時,其頂端的原子與樣品表面原子間的作用力會使懸臂彎曲,偏離原來的位置.根據掃描樣品時探針的偏離量或振動頻率重建三維圖像.就能間接獲得樣品表
北大教授江穎:他靠這手“絕活”死磕世界難題!
一粒鹽掉進水里,會發生什么? 還是一名小學生的江穎,就好奇地想要知道,鹽為什么在水里消失不見了。上了初中他才明白,在水的作用下,鹽會溶解成一個個鹽離子,這些鹽離子又會跟水分子結合成為水合離子,但水合離子實在太小了,肉眼根本看不到。這是困擾全世界科學家上百年的難題。 可在20多年后,作為北京大
原子力顯微鏡探針簡介
原子力顯微鏡(AFM),是一種具有原子分辨率的表面形貌、電磁性能分析的重要儀器。首臺原子力顯微鏡在1985年研發成功,其模式可分為接觸模式和輕敲模式等多種模式。AFM探針由于應用范圍僅限于原子力顯微鏡,屬于高科技儀器的耗材,應用領域不廣,全世界的使用量也不多。主要的生產廠家分布在德國,瑞士,保加
我國首獲水合鈉離子原子級分辨圖像-在原子層次看“鹽水”
為包含3個水分子的鈉離子水合物,其具有異常高的擴散能力。北大量子材料科學中心供圖 近日,北京大學物理學院量子材料科學中心江穎課題組、徐莉梅課題組、北京大學化學與分子工程學院高毅勤課題組與中國科學院/北京大學王恩哥課題組合作,繼2014年獲得世界首張亞分子級分辨的水分子圖像后,再次取得突破,首次得到
掃描探針顯微鏡的應用特點
掃描探針顯微鏡(Scanning Probe Microscope,SPM)是掃描隧道顯微鏡及在掃描隧道顯微鏡的基礎上發展起來的各種新型探針顯微鏡(原子力顯微鏡,靜電力顯微鏡,磁力顯微鏡,掃描離子電導顯微鏡,掃描電化學顯微鏡等)的統稱,是國際上近年發展起來的表面分析儀器,是綜合運用光電子技術、激光技
掃描探針顯微鏡的技術特點
SPM作為新型的顯微工具與以往的各種顯微鏡和分析儀器相比有著其明顯的優勢:首先,SPM具有極高的分辨率。它可以輕易的“看到”原子,這是一般顯微鏡甚至電子顯微鏡所難以達到的。其次,SPM得到的是實時的、真實的樣品表面的高分辨率圖像。而不同于某些分析儀器是通過間接的或計算的方法來推算樣品的表面結構。也就
掃描探針顯微鏡的產品特點
SPM作為新型的顯微工具與以往的各種顯微鏡和分析儀器相比有著其明顯的優勢:首先,SPM具有極高的分辨率。它可以輕易的“看到”原子,這是一般顯微鏡甚至電子顯微鏡所難以達到的。其次,SPM得到的是實時的、真實的樣品表面的高分辨率圖像。而不同于某些分析儀器是通過間接的或計算的方法來推算樣品的表面結構。也就
掃描探針顯微鏡的技術特點
SPM作為新型的顯微工具與以往的各種顯微鏡和分析儀器相比有著其明顯的優勢:首先,SPM具有極高的分辨率。它可以輕易的“看到”原子,這是一般顯微鏡甚至電子顯微鏡所難以達到的。其次,SPM得到的是實時的、真實的樣品表面的高分辨率圖像。而不同于某些分析儀器是通過間接的或計算的方法來推算樣品的表面結構。也就
掃描探針顯微鏡與納米科技
? ? ? 人類僅僅用眼睛和雙手認識和改造世界是有限的,例如:人眼能夠直接分辨的最小間隔大約為O.07mm;人的雙手雖然靈巧,但不能對微小物體進行精確的控制和操縱。但是人類的思想及其創造性是無限的。當歷史發展到二十世紀八十年代,一種以物理學為基礎、集多種現代技術為一體的新型表面分析儀器——掃描隧道顯
掃描探針顯微鏡廣泛的應用
? ? ? ? SPM的應用領域是寬廣的。無論是物理、化學、生物、醫學等基礎學科,還是材料、微電子等應用學科都有它的用武之地。? ? ?SPM的價格相對于電子顯微鏡等大型儀器來講是較低的。? ? ?同其它表面分析技術相比,SPM 有著諸多優勢,不僅可以得到高分辨率的表面成像,與其他類型的顯微鏡相比(
掃描探針顯微鏡控制器
掃描探針顯微鏡控制器是一種用于物理學領域的分析儀器,于2018年3月2日啟用。 技術指標 電流輸入噪聲:5.8 pA(RMS), 帶寬7 kHz; 輸入: /-10V,帶寬100 kHz,18bit,1MS/s; 輸出: /-10V,帶寬50 kHz,20bit,500 KS/s; 高壓輸出
掃描探針顯微鏡法是什么
掃描探針顯微鏡就是掃描隧道顯微鏡掃描隧道顯微鏡的英文縮寫是STM。這是20世紀80年代初期出現的一種新型表面分析工具。其基本原理是基于量子力學的隧道效應和三維掃描。它是用一個極細的尖針,針尖頭部為單個原子去接近樣品表面,當針尖和樣品表面靠得很近,即小于1納米時,針尖頭部的原子和樣品表面原子的電子云發
掃描探針顯微鏡的微放電
? ? ? 掃描探針顯微鏡通常用來對微納米尺度樣品的表面結構與性質進行表征,對形貌表征具有極高的空間分辨率,通過處理和分析微探針與樣品之間的各種相互作用力,可以精確研究樣品局部的電學、力學性質。微放電是一種將放電限制在有限空間內的氣體放電,在大氣壓下當電極尺寸縮小到一定程度時,空氣放電機理與長間隙空
掃描探針顯微鏡(SPM)的特點
1、局域探針:探測樣品的局域特性、表面形貌、電子結構、電場、磁場等其他局域特性、2、高分辨率:STM x、y 0.1nm,Z 0.01nm3、可在不同環境下成像:大氣、超高真空、溶液、低溫、高溫4、對樣品無損傷、無干擾5、實時、動態過程的研究:吸附、脫附、結構相變、化學反應6、譜學特性測量:掃描隧道
掃描探針顯微鏡的功能介紹
掃描探針顯微鏡(Scanning Probe Microscope,SPM)是掃描隧道顯微鏡及在掃描隧道顯微鏡的基礎上發展起來的各種新型探針顯微鏡(原子力顯微鏡,靜電力顯微鏡,磁力顯微鏡,掃描離子電導顯微鏡,掃描電化學顯微鏡等)的統稱,是國際上近年發展起來的表面分析儀器,是綜合運用光電子技術、激光技
探究掃描探針顯微鏡工作原理
掃描探針顯微鏡是一種新型的探針顯微鏡,是從掃描隧道顯微鏡的基礎上發展起來的各種新型探針顯微鏡(原子力顯微鏡,靜電力顯微鏡,磁力顯微鏡,掃描離子電導顯微鏡,掃描電化學顯微鏡等)的統稱。它是近年來世界上迅速發展起來的一種表面分析儀器。掃描探針顯微鏡原理及結構:掃描探針顯微鏡的基本工作原理是利用探針與樣品
掃描探針顯微鏡的應用介紹
SPM的應用領域是寬廣的。無論是物理、化學、生物、醫學等基礎學科,還是材料、微電子等應用學科都有它的用武之地。SPM的價格相對于電子顯微鏡等大型儀器來講是較低的。同其它表面分析技術相比,SPM 有著諸多優勢,不僅可以得到高分辨率的表面成像,與其他類型的顯微鏡相比(光學顯微鏡,電子顯微鏡)相比,SPM
掃描探針顯微鏡的產品特點
SPM作為新型的顯微工具與以往的各種顯微鏡和分析儀器相比有著其明顯的優勢:首先,SPM具有極高的分辨率。它可以輕易的“看到”原子,這是一般顯微鏡甚至電子顯微鏡所難以達到的。其次,SPM得到的是實時的、真實的樣品表面的高分辨率圖像。而不同于某些分析儀器是通過間接的或計算的方法來推算樣品的表面結構。也就
關于掃描探針顯微鏡的簡介
掃描探針顯微鏡(Scanning Probe Microscope,SPM)是掃描隧道顯微鏡及在掃描隧道顯微鏡的基礎上發展起來的各種新型探針顯微鏡(原子力顯微鏡,靜電力顯微鏡,磁力顯微鏡,掃描離子電導顯微鏡,掃描電化學顯微鏡等)的統稱,是國際上近年發展起來的表面分析儀器,是綜合運用光電子技術、激
2024上海國際掃描探針顯微鏡展覽會「官網」|-掃描探針顯微鏡展|
2024上海(國際)電子光學儀器及設備展覽會地點:上海新國際博覽中心同期活動:2024年亞洲電子展(AEES2024)ICEXPO2024舉辦時間:2024年11月18-20日?關于展會:權威的綜合性專業電子展。始于1964年,是中國歷史最悠久、最權威的電子行業展會。以領先的基礎電子技術,促進中國電
用于掃描探針顯微鏡的螺旋式掃描方法
? ? ??一種用于掃描探針顯微鏡的螺旋式掃描方法。旋轉空氣軸承高速旋轉,從旋轉編碼器獲得旋轉的角度,氣浮導軌沿著待測工件的徑向運動,從線性編碼器獲得氣浮導軌的位移,旋轉空氣軸承和氣浮導軌從而構成掃描模塊,利用DSP綜合控制系統模塊驅動SPM測量頭獲得待測工件表面的高度信息,再利用高速數據采集與處理
掃描探針顯微鏡掃描器運動誤差的研究
對由壓電陶瓷的壓電誤差造成的掃描探針顯微鏡掃描器的運動誤差進行了較詳細的實驗研究和理論分析,分析了各項誤差的產生原因及其實驗現象,據此可對誤差進行判斷和修正。 1 概述 掃描探針顯微鏡(Scanning Probe Microscope,簡稱SPM)是指包括掃描隧道顯微鏡[1](Scanning
用于掃描探針顯微鏡的螺旋式掃描方法
? ? ?一種用于掃描探針顯微鏡的螺旋式掃描方法。旋轉空氣軸承高速旋轉,從旋轉編碼器獲得旋轉的角度,氣浮導軌沿著待測工件的徑向運動,從線性編碼器獲得氣浮導軌的位移,旋轉空氣軸承和氣浮導軌從而構成掃描模塊,利用DSP綜合控制系統模塊驅動SPM測量頭獲得待測工件表面的高度信息,再利用高速數據采集與處理模
掃描探針顯微鏡進行細胞掃描時探針對于細胞活性的影響
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ARM的掃描探針顯微鏡的系統
納米技術是近年來快速發展的前沿學科領域之一。納米技術正在不斷應用到現代科學技術的各個領域,形成了許多與其相關的新興學科。掃描隧道顯微鏡(STM)與原子力顯微鏡(AFM)等是納米技術發展的重要基礎,也是納米科技工作者必不可少的研究工具,而且尤以原子力顯微鏡的需求更大,應用領域更為廣泛。本文提出基于AR
掃描探針顯微鏡(SPM)理想針尖模型
1.分辨率極大,所以針尖尺寸要小2.探測表面信息,而不是針尖-樣品復合系統在理想針尖模型下,STM探測的是樣品表面態密度在針尖位置處的值STM中,樣品加不同極性偏壓將分別反映樣品的價帶和導帶的空間分布。正偏壓下反應導帶、負偏壓下反應價帶。
關于掃描探針顯微鏡的特點介紹
掃描探針顯微鏡作為新型的顯微工具與以往的各種顯微鏡和分析儀器相比有著其明顯的優勢: 1、掃描探針顯微鏡具有極高的分辨率。它可以輕易的“看到”原子,這是一般顯微鏡甚至電子顯微鏡所難以達到的。 2、掃描探針顯微鏡得到的是實時的、真實的樣品表面的高分辨率圖像。而不同于某些分析儀器是通過間接的或計算
掃描式熱梯度探針顯微鏡
掃描式熱梯度探針顯微鏡(Scanning Therma l microscope, SThM)利用探針懸臂上加鍍的電路,工件表面的熱梯度會驅動電路產生電流,此電流可被量測得知。在Contact mode 或Tapping mode AFM 操作下,均可在變溫控制下操作,觀察材質與溫度的關系。可提供5
選購掃描探針顯微鏡注意些什么?
一、采購選型步驟:?1.? 首先,您必須了解SPM基本原理2.? 廠家的儀器的功能和特性是否滿足我的科研要求?? ? 詳細閱讀產品介紹資料中的儀器功能和技術性能指標,特別留意對功能和技術指標的介紹是否詳盡、是否有相應客觀驗證方法(包括采用了該功能或達到該技術指標的已經公開發表的相關文獻和無歧義的明確
掃描探針顯微鏡的應用領域
掃描探針顯微鏡用于單原子操縱: 1959年美國物理學會年會上,諾貝爾物理獎獲得者Richard說:“如果我們能夠按自己的意愿排列原子,將會出現何物?這些物質的性質如何?雖然這個問題我們現在不能回答,但我決不懷疑我們能在如此小的尺寸上操縱原子。”目前,Richard的設想可以實現了。 使用掃描隧道