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利用同步扫描隧道显微镜/原子力显微镜研究铜箔上原位生长的化学气相沉积石墨烯
摘要： 扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）对石墨烯的成像显示，根据成像参数的不同，在原子尺度上会呈现三角形或蜂窝状图案。原子尺度的三角形图案尤其难以解释，因为图像中的峰值可能对应六方密排阵列中每隔一个的碳原子，甚至是空位点。在热解石墨（HOPG）或多层石墨烯中，由于下方存在碳原子或空位点，碳位点会表现出非等效的电子结构。本工作中，我们报道了使用金属（钨）针尖对化学气相沉积（CVD）法在铜箔上直接生长的石墨烯表面进行小振幅同步STM/AFM成像。只有在采用小振幅振荡时才能实现真正的同步操作。在典型的STM成像模式下，发现力相互作用表现为排斥力。力-距离谱显示针尖与碳/空位点之间的最大吸引力约为7纳牛。对于原子特征，我们获得了力和STM形貌图像之间不同的对比度。AFM图像显示出包含全部六个碳原子的蜂窝状图案。在一种对比类型中，同步获取的STM形貌显示空位点更亮；而在另一种类型中，STM形貌则呈现出峰值位于两个碳原子之间的三角形阵列。
关键词： 扫描隧道显微镜、化学气相沉积石墨烯、同步操作、原子力显微镜、小振幅
更新于2025-09-23 15:22:29
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DNA折纸术在原生和钝化二硫化钼基底上的沉积
摘要： 保持DNA折纸结构在基底上的结构完整性是成功制备基于DNA折纸/半导体的混合生物医学传感器器件的前提条件。二硫化钼（MoS2）因其卓越的电学、机械和结构特性，是这类未来传感器的理想基底。在本研究中，我们首次探究了DNA折纸与MoS2表面的相互作用。与DNA折纸在另一种原子级平整表面——云母上保持结构完整的相互作用不同，观察到DNA折纸结构在与MoS2接触时会迅速丧失其结构完整性。在后续一系列研究中，评估了芘和1-芘甲基胺作为可能缓解该效应的表面修饰剂。虽然两者都通过物理吸附在MoS2上形成吸附层，但1-芘甲基胺作为更好的保护剂，能显著延长结构的保存时间。这些发现将有助于未来DNA折纸/MoS2混合电子结构的制备。
关键词： 原子力显微镜（AFM）、二硫化钼（MoS2）、1-芘甲基胺、芘、DNA折纸术、表面修饰
更新于2025-09-23 15:22:29
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利用X射线光电子能谱研究CoGe表面氧化
摘要： 钴锗化物作为半导体接触材料已被广泛研究，但最新理论研究表明，它们也可能是甲烷蒸汽重整反应的优异催化剂，其稳定性和活性可与更昂贵的贵金属催化剂相媲美。我们通过溅射沉积制备了CoGe合金薄膜，并在高真空环境下对其进行高达1000°C的退火处理后表征其结构与形貌。采用X射线光电子能谱研究了非晶态和晶态CoGe合金表面在低压O?和H?O环境下的初始氧化行为。发现非晶态CoGe表面在O?中的氧化速率快于晶态表面，而两种表面在H?O中的氧化速率差异甚微。O?氧化过程中，晶态表面优先形成GeO，非晶态表面则优先形成GeO?。我们还观察到CoGe薄膜中Ge元素存在优先氧化现象。温度程序脱附研究表明，GeO脱附始于约350°C，而GeO?在约700°C分解为GeO并脱附。尽管需要进一步研究CoGe催化剂的性能，但在氧化性反应环境中，GeO脱附可能成为薄膜材料的潜在问题。
关键词： 氧化、锗化钴、程序升温脱附、原子力显微镜、X射线光电子能谱、X射线衍射
更新于2025-09-23 15:21:21
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通过原子力显微镜对银(111)表面硅烯的结构鉴定
摘要： 硅烯是一种具有起伏蜂窝状硅原子排列的二维原子层材料。这种排列方式的多样性拓展了其潜在应用，但也导致特定情况下难以确定其具体结构。本文研究表明，原子力显微镜（AFM）具备解析未知相硅烯结构的能力。我们对银（111）晶面上未知结构的(√13×√13)R13.9°硅烯进行了AFM观测，结果显示AFM能分辨构成蜂窝晶格的所有硅原子，而扫描隧道显微镜（STM）仅能成像最表层硅原子。高分辨率AFM成像帮助我们识别出银（111）面上(√13×√13)R13.9°硅烯的两种此前未被区分的起伏结构类型。通过理论模拟获得的结构模型既能复现AFM图像，也能匹配先前的STM图像。此外，结合力谱分析与第一性原理计算阐明了高分辨率AFM成像机制：探针的吸引力会拉起下凹的硅原子，导致起伏结构发生局部翻转。
关键词： 结构测定、屈曲结构、Ag(111)表面、硅烯、原子力显微镜
更新于2025-09-23 15:21:21
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2,7-二辛基[1]苯并噻吩[3,2-b][1]苯并噻吩分子在不同取向无机单晶衬底上的优先取向
摘要： 有机分子2,7-二辛基[1]苯并噻吩[3,2-b][1]苯并噻吩（C8-BTBT）通过真空热蒸镀法沉积于石英玻璃、e11 (cid:2)20T A面、(0001) C面和e1 (cid:2)102T R面单晶氧化铝（蓝宝石）以及(100)面与(111)面单晶氧化镁衬底上，并采用X射线衍射分析和原子力显微镜（AFM）观测进行结构表征。无论衬底材质与晶向如何，均获得了具有相似面内取向的(001)面外延取向，其形成过程由π-π堆叠诱导的分子有序排列所主导。取向程度通过衬底材质相关的晶粒结构得以体现?；谑笛榻峁撇饬烁萌∠駽8-BTBT层的生长模型。
关键词： π-π堆积、真空热蒸镀、X射线衍射、C8-BTBT、原子力显微镜
更新于2025-09-23 15:21:21
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含烷基侧链的三蝶烯基荧光聚合物：与富勒烯的相互作用及薄膜形貌
摘要： 我们报道了以三蝶烯为骨架、带有长烷基侧链的独特交替共聚物。该合成采用2,6-二乙炔基三蝶烯与相应烷氧基芳烃单体，通过Sonogashira偶联反应制备出三蝶烯基聚苯撑乙炔（TPPEs）。所得聚合物可溶于有机溶剂，并通过FT-IR、NMR、GPC、TGA、AFM、SEM、紫外-可见及荧光光谱等技术进行了表征。实验结果表明这些聚合物具有热稳定性和荧光特性，其荧光发射在富勒烯（C60和C70）存在时发生猝灭，表明存在强主客体相互作用，测得聚合物与这些富勒烯的结合常数达10^5 M^-1量级。利用原子力显微镜研究了侧链长度对硅基底上聚合物形貌和润湿性的影响，观察到球形畴、分形结构和环状结构三种明显不同的去润湿图案。这种调控聚合物薄膜形貌的能力可能具有潜在技术应用价值，包括但不限于传感器、荧光涂层和有机电子器件等领域。
关键词： 三苯并冠烯，与富勒烯的结合相互作用，原子力显微镜，荧光
更新于2025-09-23 15:21:21
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分子与细胞生物学中的原子力显微镜 || 利用原子力显微镜评估细胞膜形态及细胞生物力学特性的病理或药物依赖性变化
摘要： 识别疾病状态或药物治疗过程中细胞膜（CM）形态或细胞生物力学特性（CBPs）发生的纳米级变化，有助于更好地理解药物对疾病发病机制和恢复过程的影响。CM蛋白与CBPs在调控众多生理及病理过程中起着关键作用，因此直接评估CM与CBPs不仅有助于更深入认识细胞结构，更能增进对细胞病理生理学的理解。原子力显微镜（AFM）是可在纳米尺度评估CM结构与CBPs的技术。本章第一部分阐述AFM原理并评估其在CM形态与CBPs检测中的价值；第二部分综述通过AFM揭示的疾病相关或药物诱导的CM形态及CBPs变化案例。
关键词： 纳米尺度、原子力显微镜、细胞膜
更新于2025-09-23 15:21:21
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悬浮二硫化钼的摩擦特性
摘要： 二硫化钼（MoS2）作为一种蓬勃发展的层状二维（2D）纳米材料，因其卓越的物理特性而备受关注。本研究采用原子力显微镜（AFM）系统探究了悬浮态MoS2的摩擦特性。由于弯曲刚度软化及AFM针尖-MoS2接触界面更易形成褶皱，悬浮MoS2的摩擦力显著大于支撑态MoS2，且该差异随载荷增大而加剧。与支撑态MoS2类似，悬浮MoS2的摩擦力也随层数增加而降低（因弯曲刚度增强）。悬浮MoS2的摩擦对下方孔洞形状相对不敏感，但对尺寸变化较为敏感。本工作可为基于MoS2的纳米机电器件的多样化设计需求提供有益指导。
关键词： 摩擦、悬浮、二硫化钼、起皱效应、弯曲刚度、原子力显微镜（AFM）、二硫化钼（MoS2）、支撑的
更新于2025-09-23 15:21:21
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基于环金属化钌配合物的超薄分子层结
摘要： 通过重氮盐电还原法设计了一种可固定于表面的环金属化钌配合物。已获得修饰表面并通过X射线光电子能谱(XPS)、电化学及原子力显微镜(AFM)进行了全面表征。展示了采用直接顶涂蒸发法构建的Ru(bpy)2(ppy)寡聚物分子结。
关键词： XPS（X射线光电子能谱）、重氮盐电还原、分子结、原子力显微镜（AFM）、环金属化钌配合物、电化学
更新于2025-09-23 15:21:21
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同时扫描离子电导与原子力显微镜结合纳米孔技术：孔边缘对离子电流图像的影响
摘要： 扫描离子电导显微镜（SICM）是一种高分辨率非接触式成像技术，在活细胞研究中尤为强大。尽管其横向分辨率存在争议，但学界共识认为：采用小开口孔径、大开口角度及大外内半径比的探针，能使SICM电流信号对探针-样品间距更敏感，从而最终影响成像分辨率。本文报道通过微加工与离子铣削技术设计的此类探针——集成纳米级开口（<20纳米开口直径）、增大外内半径比并拓宽开口角度。该探针基于流体力显微镜（FluidFM）技术提供的微流控原子力显微镜（AFM）悬臂梁，可同时作为SICM与AFM探针使用。这种组合能通过同步记录电流和作用力，研究新探针几何结构对SICM成像过程的影响。我们通过对标准样品的实验及相应模拟证明：在FluidFM上集成纳米孔后虽能成功成像纳米级特征，但探针电流对样品距离增强的敏感性会伴随对固有SICM壁面伪影更高的敏感度。
关键词： 纳米孔、离子电流图像、扫描离子电导显微镜、流体力显微镜、原子力显微镜
更新于2025-09-23 15:21:21