| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-44页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第14-16页 |
| 1.2 SPM概述 | 第16-22页 |
| 1.2.1 AFM的工作模式 | 第16-19页 |
| 1.2.2 SPM中的力学传感器 | 第19-22页 |
| 1.3 石英音叉概述 | 第22-37页 |
| 1.3.1 石英音叉的力学模型 | 第22-25页 |
| 1.3.2 石英音叉的不对称性 | 第25-26页 |
| 1.3.3 石英音叉的校准 | 第26-29页 |
| 1.3.4 石英音叉的激发方法 | 第29-32页 |
| 1.3.5 石英音叉传感器的探针选择 | 第32-34页 |
| 1.3.6 石英音叉在上SPM应用 | 第34-37页 |
| 1.4 石墨烯光电器件的研究现状 | 第37-42页 |
| 1.4.1 rGO光电器件 | 第38-39页 |
| 1.4.2 石墨烯复合体系光电器件 | 第39-40页 |
| 1.4.3 石墨烯负光电响应器件 | 第40-42页 |
| 1.5 本文的主要研究内容 | 第42-44页 |
| 第2章 石英音叉传感器的制备、标定及SPM原型机 | 第44-57页 |
| 2.1 石英音叉传感器的制备 | 第44-48页 |
| 2.1.1 碳纤维探针的制备 | 第44-46页 |
| 2.1.2 在石英音叉叉脚上粘接碳纤维探针 | 第46-48页 |
| 2.2 石英音叉的振幅标定及相关参数获取 | 第48-54页 |
| 2.2.1 石英音叉振幅的标定 | 第48-51页 |
| 2.2.2 用热噪声方法测量有效弹性常数测量 | 第51-52页 |
| 2.2.3 用数据拟合方法获取品质因数 | 第52-54页 |
| 2.3 SPM原型机 | 第54-57页 |
| 第3章 石英音叉的非对称性研究 | 第57-81页 |
| 3.1 引言 | 第57页 |
| 3.2 理论研究 | 第57-64页 |
| 3.2.1 针尖与样品间的相互作用力 | 第57-59页 |
| 3.2.2 石英音叉的二维耦合谐振子模型 | 第59-60页 |
| 3.2.3 石英音叉的非对称性对其校准的影响 | 第60-64页 |
| 3.3 有限元模拟 | 第64-71页 |
| 3.3.1 模型描述 | 第65-68页 |
| 3.3.2 结果与分析 | 第68-71页 |
| 3.4 实验验证 | 第71-80页 |
| 3.4.1 实验准备 | 第71-75页 |
| 3.4.2 通过扫描LDPE-PS试样对石英音叉加载力梯度和阻尼 | 第75-78页 |
| 3.4.3 数据分析 | 第78-80页 |
| 3.5 本章小结 | 第80-81页 |
| 第4章 解耦探针与样品间的弹性力和损耗力 | 第81-103页 |
| 4.1 引言 | 第81页 |
| 4.2 有限元模拟 | 第81-84页 |
| 4.2.1 模型描述 | 第82-84页 |
| 4.2.2 结果与分析 | 第84页 |
| 4.3 弹性力和损耗力的解耦方法 | 第84-93页 |
| 4.3.1 基本理论 | 第85-87页 |
| 4.3.2 有限元验证 | 第87-88页 |
| 4.3.3 石英音叉校准装置的搭建 | 第88-90页 |
| 4.3.4 石英音叉传感器制备和光激发 | 第90-91页 |
| 4.3.5 模拟外力的标定 | 第91-93页 |
| 4.4 解耦弹性力和损耗力 | 第93-97页 |
| 4.4.1 石英音叉的校准曲线及分析 | 第93-96页 |
| 4.4.2 石英音叉校准常数的随机性 | 第96-97页 |
| 4.5 基于石英音叉的纳米力学定量测量 | 第97-101页 |
| 4.5.1 HOPG表面力梯度和阻尼 | 第97-99页 |
| 4.5.2 换算弹性力 | 第99-101页 |
| 4.6 本章小结 | 第101-103页 |
| 第5章 石英音叉EFM和KPFM的开发及rGO/AuNPs导电机制的研究 | 第103-123页 |
| 5.1 引言 | 第103-104页 |
| 5.2 EFM和KPFM的开发 | 第104-107页 |
| 5.2.1 EFM的力-电耦合模型 | 第104-105页 |
| 5.2.2 KPFM的力-电耦合模型 | 第105-106页 |
| 5.2.3 传感器的制备 | 第106-107页 |
| 5.2.4 控制系统 | 第107页 |
| 5.3 rGO/AuNPs样品的制备及相关表征 | 第107-112页 |
| 5.3.1 样品的制备 | 第107-109页 |
| 5.3.2 rGO/AuNPs的相关表征 | 第109-112页 |
| 5.4 基于EFM和KPFM的rGO/AuNPs电学性能研究 | 第112-121页 |
| 5.4.1 rGO/AuNPs的静电力测量 | 第112-113页 |
| 5.4.2 AuNPs对rGO导电性能的影响 | 第113-119页 |
| 5.4.3 AuNPs对rGO光电性能的影响 | 第119-121页 |
| 5.5 本章小结 | 第121-123页 |
| 结论 | 第123-125页 |
| 参考文献 | 第125-140页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第140-142页 |
| 致谢 | 第142-143页 |
| 个人简历 | 第143页 |
