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信息学院教师首创液相AFM技术

两项原子力显微镜新技术通过省级鉴定

发布时间:2005-06-27来源:作者:27602


    由信息学院章海军教授、张冬仙副教授和黄峰高级工程师等研究人员组成的课题组,准确把握原子力显微镜技术的发展方向和广泛需求,结合自身技术特点和优势,经过数年的不懈努力,成功研制开发了具有自主知识产权的新型卧式原子力显微镜技术和液相原子力显微镜技术。2005年6月22日,“卧式原子力显微镜技术及系统”和“液相原子力显微镜技术及系统”两个项目通过了由浙江省科技厅组织的专家鉴定。
    
    鉴定委员会一致认为,这两项AFM技术及系统的主要技术指标和性能均处于国内领先水平,达到国际先进水平。
    
    近十年来,纳米技术发展迅速,世界诸国家均将纳米技术列为二十一世纪优先发展的前沿科技领域,公认它将引发下一次产业革命的浪潮。而以扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)为主要代表的纳米检测技术,是纳米技术发展的重要基础。其中尤以AFM技术的研究开发更为迫切,应用范畴更为广泛,涵盖物理学、化学、材料学、高分子科学、微电子学、光电子学、微机械学、生物学与医学等领域。纳米技术的发展,为AFM技术的研发和应用提供了前所未有的契机,国内从事纳米技术的研究、教学和产业开发的单位数量正越来越多,对AFM的需求也越来越大。
    
    卧式原子力显微镜技术及系统首次采用卧式AFM探头设计,克服了传统立式AFM探头的局限性,提高了系统的重复性、抗震性和稳定性。该技术设计了独特的检测光路系统,扩大了光杠杆比,减小了探头的体积,并使操作更加便捷;研制了优化的扫描检测与控制电路系统及相应的软件,使卧式AFM在有光照、有轻微震动及普通工作环境下均能进行现场扫描成像。其中在超高的成像分辨率、超快的扫描速度以及抗环境干扰能力等方面有显著创新,达到国际先进水平。液相原子力显微镜技术及系统,可在全液相环境中实现样品的扫描检测,独特的液相AFM探头及其光路系统设计采用气-固、固-液、液-固、固-气的光路折射界面,有效地避免了液面晃动的影响;扫描微探针的方式使样品和微探针可完全浸没在液体中,能快速实现较大和较重样品的现场扫描。液相AFM技术为国内首创,主要技术指标和性能达到国际先进水平。
    
    目前,卧式AFM技术和液相AFM技术及仪器系统,已经在国内近四十家著名高校、科研机构和纳米技术产业基地广泛使用,用户反映十分良好,产生了明显的经济效益和社会效益。已授权中国实用新型专利2项、受理发明专利2项。
    
    (刘艳阳)