| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8页 |
| 第一章 绪论 | 第11-30页 |
| 1.1 纳米技术概述 | 第11-16页 |
| 1.1.1 纳米技术及其新兴学科 | 第11-13页 |
| 1.1.2 纳米技术的应用前景 | 第13-14页 |
| 1.1.3 国内外发展现状 | 第14-16页 |
| 1.2 扫描探针显微镜家族 | 第16-23页 |
| 1.2.1 隧道电流效应与扫描隧道显微镜 | 第16-18页 |
| 1.2.2 原子力显微镜技术 | 第18-20页 |
| 1.2.3 在STM和AFM基础上发展的扫描探针显微镜 | 第20-22页 |
| 1.2.4 STM和AFM的发展现状及局限性 | 第22-23页 |
| 1.3 本文的主要研究内容及研究成果 | 第23-27页 |
| 参考文献 | 第27-30页 |
| 第二章 原子力显微术的理论和方法研究 | 第30-46页 |
| 2.1 AFM的基本原理 | 第30-31页 |
| 2.2 力-距离曲线分析 | 第31-35页 |
| 2.3 微悬臂及其偏转量检测方法 | 第35-39页 |
| 2.3.1 微悬臂(探针)的制备技术 | 第35-37页 |
| 2.3.2 微悬臂偏转量的检测方法 | 第37-39页 |
| 2.4 光压对微悬臂的作用及影响研究 | 第39-42页 |
| 2.5 微悬臂的重力计算及其对原子力的影响研究 | 第42-44页 |
| 参考文献 | 第44-46页 |
| 第三章 卧式原子力显微镜原理及新方法研究 | 第46-58页 |
| 3.1 卧式AFM及其原子力的作用机理 | 第46-47页 |
| 3.2 卧式AFM的光束偏转法研究 | 第47-49页 |
| 3.3 原子力预设置点调节方法研究及原子力计算 | 第49-51页 |
| 3.4 新型AFM的PID控制理论与控制方法 | 第51-57页 |
| 参考文献 | 第57-58页 |
| 第四章 新型原子力显微镜的研制 | 第58-77页 |
| 4.1 新型卧式AFM系统 | 第58-59页 |
| 4.2 卧式AFM探头的优化设计 | 第59-62页 |
| 4.3 新型扫描与PID控制电路系统设计 | 第62-64页 |
| 4.4 压电陶瓷扫描与反馈控制器的设计 | 第64-65页 |
| 4.5 A／D&D／A接口 | 第65页 |
| 4.6 扫描控制软件系统与图像处理软件系统的开发 | 第65-71页 |
| 4.6.1 扫描与成像软件 | 第66-68页 |
| 4.6.2 粗糙度统计计算功能 | 第68-69页 |
| 4.6.3 图像处理与显示软件 | 第69-71页 |
| 4.7 粗调与细调机构 | 第71-72页 |
| 4.8 CCD与光学显微监控系统 | 第72-74页 |
| 4.9 隔振与屏蔽 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-77页 |
| 第五章 原子力显微镜性能测试及优化研究 | 第77-96页 |
| 5.1 压电陶瓷非线性校正的新方法 | 第77-80页 |
| 5.2 扫描范围的标定 | 第80-82页 |
| 5.3 原子力曲线的测定 | 第82-83页 |
| 5.4 不同原子力载荷下的样品形貌测量研究 | 第83-84页 |
| 5.5 光压对形貌测量的影响研究 | 第84-86页 |
| 5.6 探针和样品间施加电场的功能及应用 | 第86-88页 |
| 5.7 AFM的微纳米振动测量功能 | 第88-90页 |
| 5.8 AFM的纳米粗糙度测量功能 | 第90-92页 |
| 5.9 纳米摩擦力图谱的测量 | 第92-94页 |
| 参考文献 | 第94-96页 |
| 第六章 原子力显微镜的应用研究 | 第96-111页 |
| 6.1 纳米材料结构和性能的AFM测试研究 | 第96-102页 |
| 6.1.1 纳米陶瓷性能的测试分析 | 第97-98页 |
| 6.1.2 金膜纳米颗粒的AFM测量 | 第98-99页 |
| 6.1.3 纳米金刚石薄膜的晶粒聚合过程研究 | 第99页 |
| 6.1.4 AFM在纳米碳酸钙粉末测量中的应用 | 第99-100页 |
| 6.1.5 纳米有机材料的扫描观察 | 第100-102页 |
| 6.2 铝的抗腐蚀处理方法及其AFM测试研究 | 第102-104页 |
| 6.3 光学薄膜的成膜过程测试分析 | 第104-106页 |
| 6.4 AFM在样品表面纳米级台阶深度测量中的应用 | 第106-108页 |
| 6.5 AFM系统的技术指标和主要性能总结 | 第108-110页 |
| 参考文献 | 第110-111页 |
| 第七章 总结与展望 | 第111-115页 |
| 附录 | 第115-117页 |
| 附录A 攻读博士学位期间完成的论文情况 | 第115-116页 |
| 附录B 国家发明专利和实用新型专利 | 第116页 |
| 附录C 攻读博士学位期间的奖励情况 | 第116-117页 |
| 致谢 | 第117页 |