基于AFM的一维纳米材料操纵及力学特性测试技术
| 摘要 | 第1-4页 |
| ABSTRACT | 第4-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-30页 |
| ·一维纳米材料概述 | 第12-16页 |
| ·一维纳米材料的力学特性测试技术 | 第16-20页 |
| ·谐振法 | 第17-18页 |
| ·弯曲法 | 第18-19页 |
| ·拉伸法 | 第19-20页 |
| ·SPM 在一维纳米材料领域的应用 | 第20-25页 |
| ·SPM 工作原理 | 第20-22页 |
| ·利用SPM 表征一维纳米材料 | 第22页 |
| ·SPM 对一维纳米材料的平面操纵 | 第22-24页 |
| ·SPM 在一维纳米材料物理特性测试中的应用 | 第24-25页 |
| ·本课题的立项背景与研究内容 | 第25-30页 |
| ·纳米操纵与弯曲测试相结合策略的提出 | 第25-26页 |
| ·AFM 探针的标定问题 | 第26页 |
| ·一维核壳材料界面作用机理的研究 | 第26-27页 |
| ·具体工作内容 | 第27-30页 |
| 第二章 基于AFM 的一维纳米材料操纵技术 | 第30-68页 |
| ·基于AFM 的纳米操纵原理及研究现状 | 第30-32页 |
| ·AFM 实现纳米操纵的原理 | 第30-31页 |
| ·操纵技术研究现状 | 第31-32页 |
| ·一维材料的滚动与滑动 | 第32-34页 |
| ·一维材料在滑动机制下的动力学模型 | 第34-46页 |
| ·刚性棒模型 | 第35-41页 |
| ·弹性梁模型 | 第41-46页 |
| ·软绳模型 | 第46页 |
| ·纳米操纵的软硬件实现 | 第46-55页 |
| ·多功能SPM 平台 | 第46-48页 |
| ·基于图像处理的操纵对象识别技术 | 第48-50页 |
| ·探针操纵路径的设置与参数传递 | 第50-52页 |
| ·基于刚性棒模型的自动化操纵方案 | 第52-55页 |
| ·一维纳米材料的操纵实验 | 第55-64页 |
| ·样品、衬底及探针准备 | 第55-56页 |
| ·刚性材料的操纵 | 第56-59页 |
| ·非刚性材料的操纵 | 第59-63页 |
| ·基于弹性梁模型计算摩擦力 | 第63-64页 |
| ·操纵中的针尖污染问题 | 第64-67页 |
| ·本章小结 | 第67-68页 |
| 第三章 基于弯曲法的一维纳米材料力学特性测试技术 | 第68-92页 |
| ·弯曲测试的基本原理 | 第68-70页 |
| ·一维纳米材料在弯曲测试中的力学模型 | 第70-77页 |
| ·连续力学的适用性 | 第70页 |
| ·小变形梁模型 | 第70-75页 |
| ·弹性弦模型 | 第75-77页 |
| ·一维纳米材料的弯曲测试实验 | 第77-83页 |
| ·光电探测器灵敏度标定 | 第77-78页 |
| ·几种典型模型下的弯曲测试 | 第78-83页 |
| ·弯曲测试的误差 | 第83-91页 |
| ·模型误差 | 第84页 |
| ·剪切形变误差 | 第84-85页 |
| ·材料尺寸测量误差 | 第85-87页 |
| ·加载点定位误差 | 第87-89页 |
| ·位移检测误差 | 第89-90页 |
| ·载荷力误差 | 第90-91页 |
| ·本章小结 | 第91-92页 |
| 第四章 AFM 探针悬臂梁弹性常数的标定 | 第92-116页 |
| ·悬臂梁弹性常数标定技术发展现状 | 第92-96页 |
| ·标定方法分类 | 第93-95页 |
| ·现有标定方法存在的问题 | 第95-96页 |
| ·基于天平和光杠杆相结合的标定方案 | 第96-106页 |
| ·总体设计 | 第96-98页 |
| ·超精密天平 | 第98-99页 |
| ·微位移器设计 | 第99-100页 |
| ·光学系统设计 | 第100-104页 |
| ·电气设计 | 第104-105页 |
| ·软件设计 | 第105-106页 |
| ·标定实验 | 第106-114页 |
| ·光电探测器灵敏度测试 | 第107-108页 |
| ·微位移器对光杠杆的影响 | 第108页 |
| ·光杠杆灵敏度标定 | 第108-111页 |
| ·弹性常数标定及结果评价 | 第111-114页 |
| ·本章小结 | 第114-116页 |
| 第五章 一维核壳材料的原位核壳分离技术 | 第116-132页 |
| ·一维核壳材料 | 第116-117页 |
| ·碳纳米纤维的原位核壳分离实验 | 第117-122页 |
| ·核壳型碳纳米纤维 | 第117-118页 |
| ·纤维的折断与抽芯 | 第118-122页 |
| ·核壳分离实验的力学解释 | 第122-129页 |
| ·纤维的弹性模量测量 | 第123-125页 |
| ·纤维外壳与衬底界面的静摩擦 | 第125-126页 |
| ·碳纳米管核与非晶碳壳界面间的阻尼 | 第126-128页 |
| ·内外界面作用力的比较 | 第128-129页 |
| ·核壳分离技术的应用 | 第129-131页 |
| ·本章小结 | 第131-132页 |
| 第六章 总结与展望 | 第132-136页 |
| ·全文工作总结 | 第132-133页 |
| ·论文创新点 | 第133-134页 |
| ·工作展望 | 第134-136页 |
| 参考文献 | 第136-149页 |
| 发表论文和科研情况说明 | 第149-150页 |
| 致谢 | 第150-151页 |
