高灵敏及高分辨KPFM及其相关技术

高灵敏及高分辨KPFM及其相关技术
作 者: 马宗敏
出版社: 清华大学出版社
丛编项: 纳米光子学丛书
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作者简介

  马宗敏,教授,主要从事超高分辨精密测量 、固态量子传感等方向的研究工作。提出了铁磁共振磁交换力显微镜方法,建立了基于塞曼分裂的铁磁共振磁交换力显微系统模型,自主搭建了基于超高真空原子力显微镜的磁信息测量平台,得到了典型磁性材料的高分辨成像。提出了外差调幅开尔文力探针显微方法,建立了基于该方法的理论模型,同时从理论和实验上将AM-KPFM的杂散电容降低了90%以上,灵敏度比调频开尔文力探针显微提高了2~3倍。提出了基于金刚石氮空位色心(NV center)的固态磁传感器、陀螺仪方法与技术,完成了灵敏度较高的原子磁强计样机研制。近年来,作为负责人主持国家科技部重点研发计划课题、国家自然科学基金委员会面上基金、国家国防科技工业局国防基础科研等项目。发表SCI论文30余篇。

内容简介

《高灵敏及高分辨KPFM及其相关技术/纳米光子学丛书》主要总结了作者近年来在超高真空非接触式原子力显微镜(UHV-NC-AFM)和开尔文探针力显微镜(KPFM)方向的科研成果,以及相关技术的开发和应用。《高灵敏及高分辨KPFM及其相关技术/纳米光子学丛书》介绍了AFM、KPFM及其相关技术的原理、成像特点以及应用范围;重点介绍了常温/低温AFM、KPFM等仪器关键技术及搭建难点,及运用上述仪器取得的典型成果;并介绍了极端环境(超低温、超高真空)下AFM在氧化物表面的探针修饰、原子识别技术成果;针对在KPFM测量过程中出现的杂散电容效应及幻影力作用,提出了抑制上述两种效应的外差调幅KPFM、无反馈KPFM方法,并给出了这两种方法的原理及实验效果。《高灵敏及高分辨KPFM及其相关技术/纳米光子学丛书》可作为仪器学科、表面科学以及测量专业本科生和研究生相应课程的参考书,也可供相关领域的专业人员参考使用。

图书目录

Chapter 1 Introduction

1.1 Preface

1.1.2 Surface Charge

1.1.4 Artifact Induced in The KPFM

1.3 0utline

Chapter 2 Theory of Noncontact Atomic-Force Microscopy

2.1 Preface

2.2 Atomic-Force Microscopy

2.2.4 Principle of The Cantilever

2.3 Applications of SPM in Micro Measurements/Nano

2.3.2 Microelectronics/Nanoelectronics

2.3.4 Manipulation and Spectroscopy

Chapter 3 Kelvin Probe Force Microscopy

3.2 Amplitude Modulation and Frequency Modulation

3.3 Minimum Detectable Contact Potential Difference in AM-and FM-KPFMs

3.4 KPFM in Electrostatic Force Measurements

3.5 Conclusion

Chapter 4 NC-AFM/KPFM Equipment

4.1 Preface

4.3.2 Fiber and Sample Approach Stages

4.3.3 Tube Scanner

4.3.4 Cantilever and Sample Holders

4.3.5 Vibration Isolation System

4.4.1 0ptical Interference Theory

4.4.2 Interferometer Detection

4.5 W-Sputteringlnstrument

……

Chapter 5 Atomic Resolution on Cu(ll0)-0 Surface with NC-AFM

Chapter 6 Clarification of Stray Capacitance Effect with Heterodyne-AM KPFM(HAM-KPEM) at Atomic Resolution

Chapter 7 Phantom Force Elimination Using FM-KPFM without

Feedback at Atomic Resolution

Appendix Ⅰ

Appendix Ⅱ