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模塊化設(shè)計(jì)使系統(tǒng)適用于各種形貌樣品的測(cè)試需求及各種SEM/FIB配置,，緊湊的外形設(shè)計(jì)適用于各種全尺寸的SEM/FIB樣品室。用戶可設(shè)計(jì)自定義的測(cè)試程序和測(cè)試模式：①FT-SH傳感器連接頭,其配置的4個(gè)不同型號(hào)的連接頭,可滿足各種不同的測(cè)試條件(平面外或者平面內(nèi)測(cè)試)和不同的測(cè)試距離,。②FFT-SB樣品基座適配頭,其配置的4個(gè)不同型號(hào)的適配頭用來(lái)調(diào)節(jié)樣品臺(tái)的高度和角度,。③FT-ETB電學(xué)測(cè)試樣品臺(tái),包含2個(gè)不同的電學(xué)測(cè)試樣品臺(tái),實(shí)現(xiàn)樣品和納米力學(xué)測(cè)試平臺(tái)的電導(dǎo)通,。④FT-S微力傳感探針和FT-G微鑷子,實(shí)現(xiàn)微納力學(xué)測(cè)試和微納操作組裝(按需額外購(gòu)買(mǎi)),。納米力學(xué)測(cè)試對(duì)于材料科學(xué)研究至關(guān)重要,，能夠精確...

模塊化設(shè)計(jì)使系統(tǒng)適用于各種形貌樣品的測(cè)試需求及各種SEM/FIB配置,，緊湊的外形設(shè)計(jì)適用于各種全尺寸的SEM/FIB樣品室,。用戶可設(shè)計(jì)自定義的測(cè)試程序和測(cè)試模式：①FT-SH傳感器連接頭,其配置的4個(gè)不同型號(hào)的連接頭,可滿足各種不同的測(cè)試條件(平面外或者平面內(nèi)測(cè)試)和不同的測(cè)試距離,。②FFT-SB樣品基座適配頭,其配置的4個(gè)不同型號(hào)的適配頭用來(lái)調(diào)節(jié)樣品臺(tái)的高度和角度,。③FT-ETB電學(xué)測(cè)試樣品臺(tái),包含2個(gè)不同的電學(xué)測(cè)試樣品臺(tái),實(shí)現(xiàn)樣品和納米力學(xué)測(cè)試平臺(tái)的電導(dǎo)通,。④FT-S微力傳感探針和FT-G微鑷子,實(shí)現(xiàn)微納力學(xué)測(cè)試和微納操作組裝(按需額外購(gòu)買(mǎi)),。納米力學(xué)測(cè)試可用于研究納米顆粒在膠體、液態(tài)等介...

Berkovich壓頭是納米壓痕硬度計(jì)中較常用的,。它可以加工得很尖，而且?guī)缀涡螤钤诤苄〕叨葍?nèi)保持自相似,，適合于小尺度的壓痕實(shí)驗(yàn),。目前，該類壓頭的加工水平：端部半徑50nm,，典型值約40nm,，中心線和面的夾角精度為J=0.025°,。在納米壓痕硬度測(cè)量中，Berkovich壓頭是一種理想的壓頭,。優(yōu)點(diǎn)包括：易獲得好的加工質(zhì)量,，很小載荷就能產(chǎn)生塑性，能減小摩擦的影響,。Cube-corner壓頭因其三個(gè)面相互垂直,，像立方體的一個(gè)角，故取此名稱,。壓頭越尖,，就會(huì)在接觸區(qū)內(nèi)產(chǎn)生理想的應(yīng)力和應(yīng)變。目前,，該種壓頭主要用于斷裂韌性(fracture toughness)的研究,。它能在脆性材料的壓痕周圍產(chǎn)生很小的規(guī)則...

原位納米力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)是一種用于材料科學(xué)領(lǐng)域的儀器，于2011年10月27日啟用,。壓痕測(cè)試單元：（1）可實(shí)現(xiàn)70nN~30mN不同加載載荷,，載荷分辨率為3nN；（2）位移分辨率：0.006nm,，較小位移：0.2nm,，較大位移：5um；（3）室溫?zé)崞疲?.05nm/s,；（4）更換壓頭時(shí)間：60s,。能夠?qū)崿F(xiàn)薄膜或其他金屬或非金屬材料的壓痕、劃痕,、摩擦磨損,、微彎曲、高溫測(cè)試及微彎曲,、NanoDMA,、模量成像等功能。力學(xué)測(cè)試芯片大小只為幾平方毫米,，亦可放置在電子顯微鏡真空腔中進(jìn)行原位實(shí)時(shí)檢測(cè),。通過(guò)納米力學(xué)測(cè)試，我們可以評(píng)估納米材料在極端環(huán)境下的穩(wěn)定性和耐久性,。海南電線電纜納米力學(xué)測(cè)試供應(yīng)較大壓痕深度1...

本文中主要對(duì)當(dāng)今幾種主要材料納觀力學(xué)與納米材料力學(xué)特性測(cè)試方法:納米硬度技術(shù)、納米云紋技術(shù),、掃描力顯微鏡技術(shù)等進(jìn)行概述,。納米硬度技術(shù)。隨著現(xiàn)代材料表面工程,、微電子,、集成微光機(jī)電 系統(tǒng),、生物和醫(yī)學(xué)材料的發(fā)展試樣本身或表面改性層厚度越來(lái)越小。傳統(tǒng)的硬度測(cè)量已無(wú)法滿足新材料研究的需要,，于是納米硬度技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,。納米硬度計(jì)是納米硬度測(cè)量的主要儀器，它是一種檢測(cè)材料微小體積內(nèi)力學(xué)性能的測(cè)試儀器,，包括壓痕硬度和劃痕硬度兩種工作模式,。由于壓痕或劃痕深度一般控制在微米甚至納米尺度，因此該類儀器已成為電子薄膜,、涂層,、材料表面及其改性的力學(xué)性能檢測(cè)的理想手段。它不需要將表層從基體上剝離,，便可直接給出材料表層力學(xué)性...

采用磁力顯微鏡觀察Sm2Co17基永磁材料表面的波紋磁疇和條狀磁疇結(jié)構(gòu);使用摩擦力顯微鏡對(duì)計(jì)算機(jī)磁盤(pán)表面的摩擦特性進(jìn)行試:利用靜電力顯微鏡測(cè)量技術(shù),依靠輕敲模式(Tapping mode)和抬舉模式(Lift mode),用相位成像測(cè)量有機(jī)高分子膜-殼聚糖膜(CHI)的表面電荷密度空間分布等等除此之外,近年來(lái),SPM還用于測(cè)量化學(xué)鍵,、納米碳管的強(qiáng)度,以及納米碳管操縱力方面的測(cè)量。利用透射電子顯微鏡和原子力顯微鏡原位加載,觀測(cè)單一納米粒子鏈的力學(xué)屬性和納觀斷裂,采用掃描電鏡,、原子力顯微鏡對(duì)納米碳管的拉伸過(guò)程及拉伸強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)等:基于原子力顯微鏡提出一種納米級(jí)操縱力的同步測(cè)量方法,進(jìn)而應(yīng)用該方法,成...

在黏彈性力學(xué)性能測(cè)試方面,，Yuya 等發(fā)展了AFAM 黏彈性力學(xué)性能測(cè)試的理論基礎(chǔ)。隨后,，Killgore 等將單點(diǎn)測(cè)試拓展到成像測(cè)試,，對(duì)二元聚合物的黏彈性力學(xué)性能進(jìn)行了定量化成像，獲得了存儲(chǔ)模量和損耗模量的分布圖,。Hurley 等發(fā)展了一種不需要進(jìn)行中間的校準(zhǔn)測(cè)試過(guò)程而直接測(cè)量損耗因子的方法,。Tung 等采用二維流體動(dòng)力學(xué)函數(shù)，考慮探針接近樣品表面時(shí)的阻尼和附加質(zhì)量效應(yīng)以及與頻率相關(guān)的流體動(dòng)力載荷,，對(duì)黏彈性阻尼損耗測(cè)試進(jìn)行了修正,。周錫龍等研究了探針不同階模態(tài)對(duì)黏彈性測(cè)量靈敏度的影響，提出了一種利用軟懸臂梁的高階模態(tài)進(jìn)行黏彈性力學(xué)性能測(cè)試的方法,。納米力學(xué)測(cè)試還可以評(píng)估材料在高溫,、低溫等極端環(huán)境...

借助原子力顯微鏡(AFM)的納米力學(xué)測(cè)試法，利用原子力顯微鏡探針的納米操縱能力對(duì)一維納米材料施加彎曲或拉伸載荷,。施加彎曲載荷時(shí),，原子力顯微鏡探針作用在一維納米懸臂梁結(jié)構(gòu)高自山端國(guó)雙固支結(jié)構(gòu)的中心位置,彎曲撓度和載荷通過(guò)原子力顯微鏡探針懸曾梁的位移和懸臂梁的剛度獲取，依據(jù)連續(xù)力學(xué)理論,，由試樣的載荷一撓度曲線獲得其彈性模量,、強(qiáng)度和韌性等力學(xué)性能參數(shù)。這種方法加載機(jī)理簡(jiǎn)單,相對(duì)拉伸法容易操作,，缺點(diǎn)是原子力顯微鏡探針的尺寸與被測(cè)納米試樣相比較大,撓度較大時(shí)探針的滑動(dòng)以及試樣中心位置的對(duì)準(zhǔn)精度嚴(yán)重影響測(cè)試精度3,、借助微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的片上納米力學(xué)測(cè)試法基于 MEMS 的片上納米力學(xué)測(cè)試法采用 ...

納米力學(xué)從研究的手段上可分為納觀計(jì)算力學(xué)和納米實(shí)驗(yàn)力學(xué)。納米計(jì)算力學(xué)包括量子力學(xué)計(jì)算方法、分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算和跨層次計(jì)算等不同類型的數(shù)值模擬方法,。納米實(shí)驗(yàn)力學(xué)則有兩層含義:一是以納米層次的分辨率來(lái)測(cè)量力學(xué)場(chǎng),，即所謂的材料納觀實(shí)驗(yàn)力學(xué);二是對(duì)特征尺度為1-100nm之間的微細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)力學(xué)研究，即所謂的納米材料實(shí)驗(yàn)力學(xué),。納米實(shí)驗(yàn)力學(xué)研究有兩種途徑:一是對(duì)常規(guī)的硬度測(cè)試技術(shù),、云紋法等宏觀力學(xué)測(cè)試技術(shù)進(jìn)行改造，使它們能適應(yīng)納米力學(xué)測(cè)量的需要;另一類是創(chuàng)造如原子力顯微鏡,、摩擦力顯微鏡等新的納米力學(xué)測(cè)量技術(shù)建立新原理,、新方法。通過(guò)納米力學(xué)測(cè)試,，我們可以深入了解納米材料在受到外力作用時(shí)的變形和破壞機(jī)制,。江...

微納米材料研究中用到的一些現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)：電子顯微法，電子顯微技術(shù)是以電子顯微鏡為研究手段來(lái)分析材料的一種技術(shù),。電子顯微鏡擁有高于光學(xué)顯微鏡的分辨率,，可以放大幾十倍到幾十萬(wàn)倍的范圍，在實(shí)驗(yàn)研究中具有不可替代的意義,，推動(dòng)了眾多領(lǐng)域研究的進(jìn)程,。電子顯微技術(shù)的光源為電子束，通過(guò)磁場(chǎng)聚焦成像或者靜電場(chǎng)的分析技術(shù)才達(dá)成高分辨率的效果,、利用電子顯微鏡可以得到聚焦清晰的圖像,， 有利于研究人員對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行觀察分析。通過(guò)納米力學(xué)測(cè)試,，可以優(yōu)化材料的加工工藝,，提高產(chǎn)品的性能和品質(zhì)。河南納米力學(xué)測(cè)試供應(yīng)商納米拉曼光譜法,，納米拉曼光譜法是一種非常有用的測(cè)試方法,，可以用來(lái)研究材料的力學(xué)性質(zhì)。該方法利用激光對(duì)材料進(jìn)行激...

量子效應(yīng)決定物理系統(tǒng)內(nèi)個(gè)別原子間的相互作用力,。在納米力學(xué)中用一些原子間勢(shì)能的平均數(shù)學(xué)模型引入量子效應(yīng),。在經(jīng)典多體動(dòng)力學(xué)內(nèi)加入原子間勢(shì)能提供了納米結(jié)構(gòu)和原子尺寸決定性的力學(xué)模型。數(shù)據(jù)方法求解這些模型稱為分子動(dòng)力學(xué)（MD）,，有時(shí)稱為分子力學(xué),。非決定性數(shù)字近似包括蒙特卡羅，動(dòng)力蒙卡羅和其它方法?，F(xiàn)代的數(shù)字工具也包括交叉通用近似,，允許同時(shí)和連續(xù)利用原子尺寸的模型。發(fā)展這些復(fù)雜的模型是另一應(yīng)用力學(xué)的研究課題,。納米力學(xué)測(cè)試可用于研究納米顆粒在膠體,、液態(tài)等介質(zhì)中的相互作用行為,。江西半導(dǎo)體納米力學(xué)測(cè)試原理當(dāng)前納米力學(xué)主要應(yīng)用的測(cè)試手段是納米壓痕和基于原子力顯微鏡(AFM) 的力—距離曲線方法，實(shí)際上還有另外一...

納米纖維已經(jīng)展現(xiàn)出各種有趣的特性,，除了高比表面積-體積比，納米纖維相比于塊狀材料,，沿主軸方向有更突出的力學(xué)特性,。因此納米纖維在復(fù)合材料,、纖維、支架（組織工程學(xué)）,、藥物輸送、創(chuàng)傷敷料或紡織業(yè)等領(lǐng)域是一種非常有應(yīng)用前景的材料,。納米纖維機(jī)械性能（剛度、彈性變形范圍,、極限強(qiáng)度、韌性）的定量表征對(duì)理解其在目標(biāo)應(yīng)用中的性能非常重要,，而測(cè)量這些參數(shù)需要高度專業(yè)畫(huà)的儀器,，必須具備以下功能：以亞納米的分辨率測(cè)量非常小的變形,；在測(cè)量的時(shí)間量程（例如100 s）內(nèi)在納米級(jí)的位移下保持高度穩(wěn)定的測(cè)量系統(tǒng),；以亞納米分辨率測(cè)量微小力；處理（撿取-放置）納米纖維并將其放置在機(jī)械測(cè)試儀器上,。納米力學(xué)測(cè)試可以應(yīng)用于納米材料的研...

隨著精密、 超精密加工技術(shù)的發(fā)展，材料在納米尺度下的力學(xué)特性引起了人們的極大關(guān)注研究,。而傳統(tǒng)的硬度測(cè)量方法只適于宏觀條件下的研究和應(yīng)用,，無(wú)法用于測(cè)量壓痕深度為納米級(jí)或亞微米級(jí)的硬度( 即所謂納米硬度，nano- hardness) 。近年來(lái),，測(cè)量納米硬度一般采用新興的納米壓痕技術(shù) (nano-indentation)，由于采用納米壓痕技術(shù)可以在極小的尺寸范圍內(nèi)測(cè)試材料的力學(xué)性能,，除了塑性性質(zhì)外,，還可反映材料的彈性性質(zhì),，因此得到了越來(lái)越普遍的應(yīng)用,。納米力學(xué)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了納米材料和納米器件的性能優(yōu)化。北京納米力學(xué)電鍍測(cè)試納米力學(xué)測(cè)試儀,，納米力學(xué)測(cè)試儀是用于測(cè)量納米尺度下材料力學(xué)性質(zhì)的專屬設(shè)備...

原位納米片取樣和力學(xué)測(cè)試技術(shù)，原位納米片取樣和力學(xué)測(cè)試技術(shù)是一種新興的納米尺度力學(xué)測(cè)試方法,，其基本原理是利用優(yōu)化的離子束打造方法,，在含有待測(cè)塑料表面的納米區(qū)域內(nèi)制備出超薄的平面固體材料,，再對(duì)其進(jìn)行拉伸,、扭曲等力學(xué)測(cè)試。相比于傳統(tǒng)的拉伸試驗(yàn)等方法,，原位納米片取樣技術(shù)具有更優(yōu)的尺寸控制和納米量級(jí)精度，可以為納米尺度力學(xué)測(cè)試提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),。總之,，原位納米力學(xué)測(cè)量技術(shù)的研究及應(yīng)用是未來(lái)納米材料科學(xué)發(fā)展的重要方向之一,，將為納米材料的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)以及工業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域的發(fā)展做出積極貢獻(xiàn),。納米力學(xué)測(cè)試對(duì)于材料科學(xué)研究至關(guān)重要,，能夠精確測(cè)量納米尺度下的力學(xué)性質(zhì),。重慶金屬納米力學(xué)測(cè)試定制借助原子力顯微鏡(AFM)...

特點(diǎn)：能同時(shí)實(shí)現(xiàn)SEM/FIB高分辨成像和納米力學(xué)性能測(cè)試，力學(xué)測(cè)量范圍0.5nN-200mN(9個(gè)數(shù)量級(jí)),，位移測(cè)量范圍0.05nm-21mm(9個(gè)數(shù)量級(jí)),，五軸(X,Y,Z,旋轉(zhuǎn),傾斜)閉環(huán)控制保證樣品和微力傳感探針的精確對(duì)準(zhǔn),，能在SEM/FIB較佳工作距離下實(shí)現(xiàn)高分辨成像(可達(dá)4mm)以及FIB切割和沉積,，五軸(X,Y,Z,旋轉(zhuǎn),傾斜)位移記錄器實(shí)現(xiàn)樣品臺(tái)上多樣品的自動(dòng)測(cè)試和掃描,，導(dǎo)電的微力傳感探針可有效減少荷電效應(yīng),，能夠通過(guò)力和位移兩種控制模式實(shí)現(xiàn)各種力學(xué)測(cè)試,例如拉伸,、壓縮、彎曲,、剪切、循環(huán)和斷裂測(cè)試等,，電性能測(cè)試模塊能夠?qū)崿F(xiàn)力學(xué)和電學(xué)性能同步測(cè)試(樣品座配備6個(gè)電極)導(dǎo)電的微力傳感...

德國(guó)：T．Gddenhenrich等研制了電容式位移控制微懸臂原子力顯微鏡,。在PTB進(jìn)行了一系列稱為1nm級(jí)尺寸精度的計(jì)劃項(xiàng)目，這些研究包括：①．提高直線和角度位移的計(jì)量,；②．研究高分辨率檢測(cè)與表面和微結(jié)構(gòu)之間的物理相互作用，從而給出微形貌,、形狀和尺寸的測(cè)量,。已完成亞納米級(jí)的一維位移和微形貌的測(cè)量。中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院研制了用于研究多種微位移測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)的高精度微位移差拍激光干涉儀,。中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院、清華大學(xué)等研制了用于大范圍納米測(cè)量的差拍法―珀干涉儀,，其分辨率為0．3nm,，測(cè)量范圍±1．1μm,，總不確定度優(yōu)于3．5nm。中國(guó)計(jì)量學(xué)院朱若谷提出了一種能補(bǔ)償環(huán)境影響,、插入光纖傳光介質(zhì)的補(bǔ)償式光纖...

即使源電阻大幅降低至1MW,，對(duì)一個(gè)1mV的信號(hào)的測(cè)量也接近了理論極限,，因此要使用一個(gè)普通的數(shù)字多用表（DMM）進(jìn)行測(cè)量將變得十分困難,。除了電壓或電流靈敏度不夠高之外,，許多DMM在測(cè)量電壓時(shí)的輸入偏移電流很高，而相對(duì)于那些納米技術(shù)[3]常常需要的,、靈敏度更高的低電平DC測(cè)量?jī)x器而言,，DMM的輸入電阻又過(guò)低,。這些特點(diǎn)增加了測(cè)量的噪聲,，給電路帶來(lái)不必要的干擾,，從而造成測(cè)量的誤差。系統(tǒng)搭建完畢后,，必須對(duì)其性能進(jìn)行校驗(yàn)，而且消除潛在的誤差源,。誤差的來(lái)源可以包括電纜,、連接線,、探針[5],、沾污和熱量,。下面的章節(jié)中將對(duì)降低這些誤差的一些途徑進(jìn)行探討。在納米力學(xué)測(cè)試中,，常用的測(cè)試方法包括納米壓痕測(cè)試,、納米拉伸測(cè)...

FT-NMT03納米力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)可以配合SEM/FIB原位精確直接地測(cè)量納米纖維的力學(xué)特性,。微力傳感器加載微力,，納米力學(xué)測(cè)試結(jié)合高分辨位置編碼器可以對(duì)納米纖維進(jìn)行拉伸、循環(huán),、蠕變、斷裂等形變測(cè)試,。力-形變（應(yīng)力-應(yīng)變）曲線可以定量的表征納米纖維的材料特性。此外,，納米力學(xué)測(cè)試結(jié)合樣品架電連接，可以定量表征電-機(jī)械性質(zhì),。位置穩(wěn)定性，納米力學(xué)測(cè)試對(duì)于納米纖維的精確拉伸測(cè)試,，納米力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)的位移是測(cè)試不穩(wěn)定性的主要來(lái)源,。圖2展示了FT-NMT03納米力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)位移的統(tǒng)計(jì)學(xué)評(píng)價(jià),，從中可以找到每一個(gè)測(cè)試間隔內(nèi)位移導(dǎo)致的不確定性，例如100s內(nèi)為450pm,，意思是65%（或95%）的概率,，納米力學(xué)測(cè)試系...

與傳統(tǒng)硬度計(jì)算不同的是,，A 值不是由壓痕照片得到,，而是根據(jù) “接觸深度” hc(nm) 計(jì)算得到的,。具體關(guān)系式需通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定，根據(jù)壓頭形狀的不同,，一般采用多項(xiàng)式擬合的方法，比如針對(duì)三角錐形壓頭,，其擬合結(jié)果為：A = 24.5 + 793hc + 4238+ 332+ 0.059+0.069+ 8.68+ 35.4+ 36. 9式中 “接觸深度”hc由下式計(jì)算得出：hc = h - ε P max/S,，式中,，ε是與壓頭形狀有關(guān)的常數(shù)，對(duì)于球形或三角錐形壓頭可以取ε = 0.75,。而S的值可以通過(guò)對(duì)載荷-位移曲線的卸載部分進(jìn)行擬合,，再對(duì)擬合函數(shù)求導(dǎo)得出，即,，式中Q 為擬合函數(shù),。這樣通過(guò)試驗(yàn)得到載...

納米壓痕儀簡(jiǎn)介,，近年來(lái),，國(guó)內(nèi)外研究人員以納米壓痕技術(shù)為基礎(chǔ),，開(kāi)發(fā)出多種納米壓痕儀，并實(shí)現(xiàn)了商品化,，為材料的納米力學(xué)性能檢測(cè)提供了高效,、便捷的手段。圖片納米壓痕儀主要用于微納米尺度薄膜材料的硬度與楊氏模量測(cè)試,，測(cè)試結(jié)果通過(guò)力與壓入深度的曲線計(jì)算得出，無(wú)需通過(guò)顯微鏡觀察壓痕面積,。納米壓痕儀的基本組成可以分為控制系統(tǒng),、 移動(dòng)線圈系統(tǒng),、加載系統(tǒng)及壓頭等幾個(gè)部分。壓頭一般使用金剛石壓頭,，分為三角錐或四棱錐等類型,。試驗(yàn)時(shí),，首先輸入初始參數(shù),，之后的檢測(cè)過(guò)程則完全由微機(jī)自動(dòng)控制，通過(guò)改變移動(dòng)線圈系統(tǒng)中的電流，可以操縱加載系統(tǒng)和壓頭的動(dòng)作,，壓頭壓入載荷的測(cè)量和控制通過(guò)應(yīng)變儀來(lái)完成，同時(shí)應(yīng)變儀還將信號(hào)反饋到移動(dòng)線...

一般力學(xué)原理包括：,。能量和動(dòng)量守恒原理；,。哈密頓變分原理,；。對(duì)稱原理,。由于研究的物體小,，納米力學(xué)也要考慮：,。當(dāng)物體尺寸和原子距離可比時(shí),，物體的離散性,；,。物體內(nèi)自由度的多樣性和有限性。,。熱脹落的重要性；,。熵效應(yīng)的重要性,；,。量子效應(yīng)的重要性。這些原理可提供對(duì)納米物體新異性質(zhì)深入了解,。新異性質(zhì)是指這種性質(zhì)在類似的宏觀物體沒(méi)有或者很不相同,。特別是,，當(dāng)物體變小，會(huì)出現(xiàn)各種表面效應(yīng)，它由納米結(jié)構(gòu)較高的表面與體積比所決定,。這些效應(yīng)影晌納米結(jié)構(gòu)的機(jī)械能和熱學(xué)性質(zhì)（熔點(diǎn),，熱容等）例如,，由于離散性，固體內(nèi)機(jī)械波要分散,，在小區(qū)域內(nèi),，彈性力學(xué)的解有特別的行為,。自由度大引起熱脹落是納米顆粒通過(guò)潛在勢(shì)壘產(chǎn)生熱隧道及液體和...

本文中主要對(duì)當(dāng)今幾種主要材料納觀力學(xué)與納米材料力學(xué)特性測(cè)試方法:納米硬度技術(shù)、納米云紋技術(shù),、掃描力顯微鏡技術(shù)等進(jìn)行概述,。納米硬度技術(shù),。隨著現(xiàn)代材料表面工程,、微電子、集成微光機(jī)電 系統(tǒng),、生物和醫(yī)學(xué)材料的發(fā)展試樣本身或表面改性層厚度越來(lái)越小,。傳統(tǒng)的硬度測(cè)量已無(wú)法滿足新材料研究的需要,，于是納米硬度技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。納米硬度計(jì)是納米硬度測(cè)量的主要儀器,，它是一種檢測(cè)材料微小體積內(nèi)力學(xué)性能的測(cè)試儀器，包括壓痕硬度和劃痕硬度兩種工作模式,。由于壓痕或劃痕深度一般控制在微米甚至納米尺度,，因此該類儀器已成為電子薄膜、涂層,、材料表面及其改性的力學(xué)性能檢測(cè)的理想手段,。它不需要將表層從基體上剝離,，便可直接給出材料表層力學(xué)性...

原位納米片取樣和力學(xué)測(cè)試技術(shù),，原位納米片取樣和力學(xué)測(cè)試技術(shù)是一種新興的納米尺度力學(xué)測(cè)試方法，其基本原理是利用優(yōu)化的離子束打造方法,，在含有待測(cè)塑料表面的納米區(qū)域內(nèi)制備出超薄的平面固體材料,，再對(duì)其進(jìn)行拉伸、扭曲等力學(xué)測(cè)試,。相比于傳統(tǒng)的拉伸試驗(yàn)等方法，原位納米片取樣技術(shù)具有更優(yōu)的尺寸控制和納米量級(jí)精度,，可以為納米尺度力學(xué)測(cè)試提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),?？傊?，原位納米力學(xué)測(cè)量技術(shù)的研究及應(yīng)用是未來(lái)納米材料科學(xué)發(fā)展的重要方向之一,，將為納米材料的設(shè)計(jì),、開(kāi)發(fā)以及工業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域的發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。在進(jìn)行納米力學(xué)測(cè)試前,，需要對(duì)測(cè)試樣品進(jìn)行表面處理和尺寸測(cè)量,，以確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性,。深圳高精度納米力學(xué)測(cè)試儀對(duì)納米元器件的...

納米力學(xué)從研究的手段上可分為納觀計(jì)算力學(xué)和納米實(shí)驗(yàn)力學(xué)。納米計(jì)算力學(xué)包括量子力學(xué)計(jì)算方法,、分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算和跨層次計(jì)算等不同類型的數(shù)值模擬方法。納米實(shí)驗(yàn)力學(xué)則有兩層含義:一是以納米層次的分辨率來(lái)測(cè)量力學(xué)場(chǎng),，即所謂的材料納觀實(shí)驗(yàn)力學(xué);二是對(duì)特征尺度為1-100nm之間的微細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)力學(xué)研究,，即所謂的納米材料實(shí)驗(yàn)力學(xué),。納米實(shí)驗(yàn)力學(xué)研究有兩種途徑:一是對(duì)常規(guī)的硬度測(cè)試技術(shù)、云紋法等宏觀力學(xué)測(cè)試技術(shù)進(jìn)行改造,，使它們能適應(yīng)納米力學(xué)測(cè)量的需要;另一類是創(chuàng)造如原子力顯微鏡,、摩擦力顯微鏡等新的納米力學(xué)測(cè)量技術(shù)建立新原理,、新方法,。納米力學(xué)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)多學(xué)科交叉融合和創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)的共同努力,。福建微電子...

用透射電鏡可評(píng)估微納米粒子的平均直徑或粒徑分布,。該方法是一種顆粒度觀察測(cè)定的一定方法,因而具有可靠性和直觀性,在微納米材料表征中普遍采用,。原子力顯微鏡的英文名為縮寫(xiě)為AFM,。AFM具有著自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),。AFM對(duì)于樣品的要求較低,，AFM的應(yīng)用范圍也較為寬廣,。在進(jìn)行納米材料研究中，AFM能夠分析納米材料的表面形貌,，AFM 可以同其他設(shè)備如相結(jié)合進(jìn)行微納米粒子的研究,。實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行觀察,、測(cè)量,、記錄、分析等多項(xiàng)步驟,，電子顯微技術(shù)的作用可以貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，所以電子顯微鏡的重要性不言而喻,。納米力學(xué)測(cè)試應(yīng)用于半導(dǎo)體,、生物醫(yī)學(xué)、能源等多個(gè)領(lǐng)域,，具有普遍前景。福建原位納米力學(xué)測(cè)試定制納米壓痕法：納米壓痕硬度法是...

AFAM 方法較早是由德國(guó)佛羅恩霍夫無(wú)損檢測(cè)研究所Rabe 等在1994 年提出的。1996 年Rabe 等詳細(xì)分析了探針自由狀態(tài)以及針尖與樣品表面接觸情況下微懸臂的動(dòng)力學(xué)特性,，建立了針尖與樣品接觸時(shí)共振頻率與接觸剛度之間的定量化關(guān)系。之后,，他們還給出了考慮針尖與樣品側(cè)向接觸、針尖高度及微懸臂傾角影響的微懸臂振動(dòng)特征方程,。他們?cè)谶@方面的主要工作奠定了AFAM 定量化測(cè)試的理論基礎(chǔ),。Reinstaedtler 等利用光學(xué)干涉法對(duì)探針懸臂梁的振動(dòng)模態(tài)進(jìn)行了測(cè)量。Turner 等采用解析方法和數(shù)值方法對(duì)比了針尖樣品之間分別存在線性和非線性相互作用時(shí),，點(diǎn)質(zhì)量模型和Euler-Bernoulli 梁模型...

經(jīng)過(guò)三十年的發(fā)展,，目前科學(xué)家在AFM 基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了多種測(cè)量和表征材料不同性能的應(yīng)用模式。利用原子力顯微鏡，人們實(shí)現(xiàn)了對(duì)化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)鍵變化的成像,，研究了化學(xué)鍵的角對(duì)稱性質(zhì)以及分子的側(cè)向剛度。Ternes 等測(cè)量了在材料表面移動(dòng)單個(gè)原子所需要施加的作用力,。各種不同的應(yīng)用模式可以獲得被測(cè)樣品表面納米尺度力,、熱,、聲、電,、磁等各個(gè)方面的性能?；贏FM 的定量化納米力學(xué)測(cè)試方法主要有力—距離曲線測(cè)試,、掃描探針聲學(xué)顯微術(shù)和基于輕敲模式的動(dòng)態(tài)多頻技術(shù),。納米力學(xué)測(cè)試的發(fā)展促進(jìn)了納米材料及其應(yīng)用領(lǐng)域的快速發(fā)展和創(chuàng)新。甘肅納米力學(xué)測(cè)試廠家供應(yīng)將近場(chǎng)聲學(xué)和掃描探針顯微術(shù)相結(jié)合的掃描探針聲學(xué)顯微術(shù)是近些年來(lái)發(fā)展的...

AFAM 方法提出之后,，不少研究者對(duì)方法的準(zhǔn)確度和靈敏度方面進(jìn)行了研究。Hurley 等分析了空氣濕度對(duì)AFAM 定量化測(cè)量結(jié)果的影響,。Rabe 等分析了探針基片對(duì)AFAM 定量化測(cè)量的影響。Hurley 等詳細(xì)對(duì)比了AFAM 單點(diǎn)測(cè)試與納米壓痕以及聲表面波譜方法的測(cè)試原理,、空間分辨率、適用性及測(cè)試優(yōu)缺點(diǎn)等。Stan 等提出一種雙參考材料的方法,，此方法不需要了解針尖的力學(xué)性能，可以在一定程度上提高測(cè)試的準(zhǔn)確度,。他們還提出了一種基于多峰接觸的接觸力學(xué)模型，在一定程度上可以提高測(cè)試的準(zhǔn)確度,。Turner 等通過(guò)嚴(yán)格的理論推導(dǎo)研究了探針不同階彎曲振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模態(tài)的靈敏度問(wèn)題,。Muraoka提出一種...

即使源電阻大幅降低至1MW，對(duì)一個(gè)1mV的信號(hào)的測(cè)量也接近了理論極限,，因此要使用一個(gè)普通的數(shù)字多用表（DMM）進(jìn)行測(cè)量將變得十分困難,。除了電壓或電流靈敏度不夠高之外，許多DMM在測(cè)量電壓時(shí)的輸入偏移電流很高,，而相對(duì)于那些納米技術(shù)[3]常常需要的,、靈敏度更高的低電平DC測(cè)量?jī)x器而言，DMM的輸入電阻又過(guò)低,。這些特點(diǎn)增加了測(cè)量的噪聲,，給電路帶來(lái)不必要的干擾,，從而造成測(cè)量的誤差,。系統(tǒng)搭建完畢后,，必須對(duì)其性能進(jìn)行校驗(yàn),，而且消除潛在的誤差源,。誤差的來(lái)源可以包括電纜、連接線,、探針[5],、沾污和熱量。下面的章節(jié)中將對(duì)降低這些誤差的一些途徑進(jìn)行探討,。納米力學(xué)測(cè)試可以解決納米材料在制備和應(yīng)用過(guò)程中的力學(xué)問(wèn)題,，提...

AFAM 利用探針和樣品之間的接觸共振進(jìn)行測(cè)試，基于對(duì)探針的動(dòng)力學(xué)特性以及針尖樣品之間的接觸力學(xué)行為分析,，可以通過(guò)對(duì)探針接觸共振頻率,、品質(zhì)因子,、振幅,、相位等響應(yīng)信息的測(cè)量，實(shí)現(xiàn)被測(cè)樣品力學(xué)性能的定量化表征,。AFAM 不只可以獲得樣品表面納米尺度的形貌特征,，還可以測(cè)量樣品表面或亞表面的納米力學(xué)特性。AFAM 屬于近場(chǎng)聲學(xué)成像技術(shù),，它克服了傳統(tǒng)聲學(xué)成像中聲波半波長(zhǎng)對(duì)成像分辨率的限制,，其分辨率取決于探針針尖與測(cè)試樣品之間的接觸半徑大小。AFM 探針的針尖半徑很小(5~50 nm),，且施加在樣品上的作用力也很小(一般為幾納牛到幾微牛),，因此AFAM 的空間分辨率極高，其橫向分辨率與普通AFM 一樣可以...