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纳米的加工和制造离不开纳米测量

 发布时间:2022-04-24 点击量:170
  纳米材料(微纳米力学)的晶界及缺陷:纳米固体材料是由颗粒或晶粒尺寸为1-100nm的粒子凝聚而成的三维块体,纳米固体材料的基本构成是纳米微粒加上它们之间的界面。物理上的界面不是指一个几何分界面,而是指一个薄层,这种分界的表面具有和它两边基体不同的特殊性质。因为物体界面原子和内部原子受到的作用力不同,它们的能量状态就不一样,这是一切界面现象存在的原因。
  从纳米技术的发展来看,纳米测量技术的地位和作用是不容忽视的。纳米加工和制造离不开纳米测量。精密计量已不能适应纳米技术发展的要求,而且成为了纳米技术发展的瓶颈。因此纳米测量技术和测量装置不仅是21世纪纳米技术实用过程中必须关注的焦点,而且也是21世纪计量测试领域研究的重中之重。一般来说,一套完整的纳米测量系统应该由四部分组成,即探测系统、位移系统、计量系统和信号处理及控制系统。
  目前纳米测量系统的种类繁多,比较新型的主要有:扫描电镜、共焦显微镜和扫描探针显微镜(SPM)。其中SPM可以对被测表面及近表面区域的物理特性在原子量级的水平上进行探测,位置分辨率非常高,如扫描隧道显微镜和原子力显微镜可以达到亚纳米级的分辨率。
  在纳米测量系统中,被测物与探测系统之间一般要产生相对运动才能测出所需参数。位移系统的作用就是产生探针相对于样品的扫描运动,它是整个纳米探测系统的基础结构框架,是其中最基础的部分。对于小范围位移,纳米测量应用比较多的是压电陶瓷驱动器与基于柔性铰链机构的微动工作台组成的位移系统。对于大范围的位移,驱动器通常有直线伺服电机,直接直线驱动等,也有采用伺服电机加丝杠螺母的,导轨一般采用气浮、磁浮或滑动的形式。