基于扫描探针显微镜的纳米加工相关理论及技术研究
| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-15页 |
| 第1章 绪论 | 第15-35页 |
| ·课题来源及研究的目的和意义 | 第15-16页 |
| ·纳米加工机理的研究概况 | 第16页 |
| ·分子动力学仿真的研究现状 | 第16-23页 |
| ·分子动力学仿真的基本原理 | 第17-18页 |
| ·分子动力学在纳米加工机理研究中的应用 | 第18-22页 |
| ·分子动力学仿真的局限性 | 第22-23页 |
| ·基于SPM 的纳米加工实验研究现状 | 第23-33页 |
| ·SPM 电场加工实验的研究现状 | 第24-27页 |
| ·纳米机械刻划实验的研究现状 | 第27-30页 |
| ·纳米级被加工表面及切屑形成机理的实验研究现状 | 第30-33页 |
| ·本文的主要研究内容 | 第33-35页 |
| 第2章 SPM 纳米加工的第一性原理仿真 | 第35-59页 |
| ·引言 | 第35页 |
| ·纳米系统中的量子效应 | 第35-39页 |
| ·纳米材料的量子效应 | 第36-38页 |
| ·纳米加工过程中的量子效应 | 第38-39页 |
| ·基于密度泛函理论的仿真原理 | 第39-47页 |
| ·密度泛函理论 | 第39-45页 |
| ·赝势理论 | 第45-47页 |
| ·纳米尺度的表征方法 | 第47-51页 |
| ·扫描隧道显微镜的工作原理 | 第47-50页 |
| ·原子力显微镜的工作原理 | 第50-51页 |
| ·SPM 的第一性原理模拟 | 第51-58页 |
| ·Siesta 方法进行第一性原理计算 | 第51-53页 |
| ·STM 扫描过程的第一性原理模拟 | 第53-56页 |
| ·AFM 针尖与样品相互作用的第一性原理模拟 | 第56-58页 |
| ·本章小结 | 第58-59页 |
| 第3章 STM 纳米级电场加工的试验研究 | 第59-77页 |
| ·引言 | 第59-60页 |
| ·STM 纳米级电场加工系统的建立 | 第60-64页 |
| ·STM 纳米级电场加工系统的设计 | 第60-62页 |
| ·工作台的控制方法 | 第62页 |
| ·STM 脉冲电压的设置 | 第62-63页 |
| ·样品制备与试验方法 | 第63-64页 |
| ·STM 纳米级电场加工机理的研究 | 第64-73页 |
| ·STM 针尖-样品相互作用机理 | 第64-66页 |
| ·隧道电流反馈和脉冲个数对电场加工过程的影响 | 第66-69页 |
| ·隧道间隙对电场加工过程的影响 | 第69-73页 |
| ·STM 和AFM 电场加工的对比 | 第73-75页 |
| ·本章小结 | 第75-77页 |
| 第4章 纳米级机械刻划过程的实验研究 | 第77-100页 |
| ·引言 | 第77页 |
| ·纳米级机械刻划的最小极限切削厚度 | 第77-82页 |
| ·最小极限切削厚度的形成 | 第77-80页 |
| ·基于AFM 的最小极限切削厚度研究 | 第80-82页 |
| ·最小极限切削厚度的影响因素 | 第82页 |
| ·机械刻划过程与刻划临界载荷值 | 第82-88页 |
| ·机械刻划过程和加载速率 | 第84-85页 |
| ·机械刻划过程和最大加载值 | 第85-88页 |
| ·碳纳米管的机械刻划过程研究 | 第88-99页 |
| ·碳纳米管径向机械刻划的试验方法 | 第88-92页 |
| ·碳纳米管的临界刻划断裂载荷 | 第92-99页 |
| ·本章小结 | 第99-100页 |
| 第5章 纳米加工中切屑形成过程的实验研究 | 第100-124页 |
| ·引言 | 第100页 |
| ·实验方法 | 第100-102页 |
| ·纳米级材料去除机理及切屑形态分析 | 第102-123页 |
| ·不同垂直载荷下的材料去除过程与切屑形成 | 第102-104页 |
| ·不同刻划速度下的材料去除过程与切屑形成 | 第104-107页 |
| ·不同横向进给量下的材料去除过程与切屑形态 | 第107-111页 |
| ·连续加工下的材料去除过程与切屑形态 | 第111-113页 |
| ·AFM 针尖进给方向对加工过程的影响 | 第113-117页 |
| ·材料力学性能对加工结果的影响 | 第117-123页 |
| ·本章小结 | 第123-124页 |
| 结论 | 第124-126页 |
| 参考文献 | 第126-135页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第135-137页 |
| 致谢 | 第137-138页 |
| 个人简历 | 第138页 |
