导读:本文包含了次表面成像论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:开尔文探针力显微镜,纳米复合材料,次表面成像,静电作用模型
次表面成像论文文献综述
熊晓洋,陈宇航[1]（2016）在《基于开尔文探针力显微镜的纳米复合材料次表面成像分析》一文中研究指出针对聚合物纳米复合材料次表面结构高分辨无损检测的需求,应用开尔文探针力显微镜(KPFM)对聚合物中导电填充物进行次表面纳米成像.首先,建立探针-纳米颗粒-基质体系的静电相互作用理论模型,分析聚合物中金属颗粒检测的成像机理;其次,通过有限元软件模拟并结合理论模型,系统研究针尖与样品间距、针尖半径等因素的影响;最后,制作聚合物和碳纳米管复合材料样品并进行基于KPFM的内部碳纳米管成像实验验证.结果表明:当针尖半径大约为1.5倍颗粒直径、间距较小时,成像效果较好;相较而言,探针锥角对成像结果影响不显着;KPFM对相对介电常数在3~10之间、颗粒直径越大、掩埋深度越小的内部纳米颗粒成像效果越好.(本文来源于《纳米技术与精密工程》期刊2016年06期）
熊晓洋[2]（2016）在《基于开尔文探针力显微镜的次表面成像研究》一文中研究指出自从扫描隧道显微镜(STM)问世以来,扫描探针显微镜(SPM)一直都是纳米尺度样品物理特性表征的重要手段之一。依据应用不同,SPM衍生出许多变体,诸如检测电学特性的静电力显微镜(EFM)、分析力学特性的声学原子力显微镜(Acoustic AFM)和表征电势分布的开尔文探针力显微镜(KPFM)。随着微电子和纳米复合材料等领域的发展,对SPM成像检测技术提出更高的要求,不仅要求能够检测样品表面或近表面的物理特性,更希望得到样品次表面的物理特性信息。为满足上述需求,本文研究利用开尔文探针力显微镜对聚合物内部金属性纳米掺杂材料进行次表面成像,并基于扫描得到的平面二倍频振幅分布,重构掺杂材料在聚合物内部的叁维空间分布,以期为纳米复合材料研究提供叁维高分辨次表面成像手段。围绕以上研究目标,本文从以下几个方面展开研究：首先,研究KPFM进行次表面成像应用时各个影响因素的影响。系统中诸多参数的选择对最终的成像质量至关重要,例如系统参数如探针与样品距离、针尖半径和探针锥角和样品因素如聚合物相对介电常数、掺杂材料的尺寸与掩埋深度。因此,本文建立了用于计算探针-复合材料样品-金属基底系统中探针上的静电相互作用力的理论模型,并结合有限元仿真计算的方法,分析了各个参数对探针上静电作用力大小的影响。结果表明,为达到最好的成像效果,应选择尽可能小的针尖样品间距、合适的针尖半径(约为1.5倍掺杂材料特征尺寸),探针锥角对静电作用力影响不大。对于样品因素,聚合物相对介电常数在4-10之间、大尺寸和浅表面的掺杂材料成像质量较好。其次,制备复合材料样品并进行次表成像面实验分析。本文选择碳纳米管(CNT)作为聚合物复合材料中的掺杂材料,使用等摩尔的4-4-二氨基二苯醚和3-3,4-4-二苯酮四甲酸二酐混合物作聚合物基质,利用旋涂法制备了CNT质量分数为5%复合材料样品。通过KPFM二倍频处的振幅响应,检测到聚合物内部CNT结构对图像衬度的贡献。当探针与样品间距发生改变,获得了多幅振幅图像,随着间距增加,CNT结构在次表面图像中衬度减弱,与之前关于系统参数的分析结果一致。再次,探索复合材料样品中掺杂材料叁维重构方法。KPFM二倍频振幅图像只能反映掺杂材料在二维平面上的分布情况,但是有时更希望得到其在聚合物内部的叁维空间分布信息。由于掺杂材料尺寸与掩埋深度会影响掺杂材料周围的静电作用力分布,本文利用有限元模型探索尺寸和深度与静电力分布的关系,即与在材料正上方的静电力峰值与横向分布的半高宽的关系,并探索利用上述两个参数对聚合物内部的掺杂材料进行叁维重构方法。最后，将检测电学特性的KPFM与检测力学特性的接触共振原子力显微镜(CR-AFM)在次表面成像时检测深度和横向分辨方面进行了比较。由于次表面成像原理的不同，KPFM与CR-AFM相比,具有相对较大的检测深度,但横向分辨上相对较弱。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2016-06-01）
沈剑峰,施柏煊[3]（2004）在《金属材料次表面缺陷成像检测系统及其应用》一文中研究指出介绍了一种基于光热光偏转检测技术的原理 ,可以检测金属材料次表面缺陷空间分布的激光热波探测系统 该系统具有结构紧凑 ,调试简便 ,运行稳定 ,测试结果可靠的特点 ,它用半导体激光作泵浦光源和探测光源 ,采用电源调制的方式对泵浦光束进行调制 ,有频率稳定、噪音小的优点 ,同时系统可以用低压直流电源供电 ,为仪器化和便携化研究创造了条件 利用该系统对金属铝片次表面不同深度的凹槽作了检测 ,得到了与实际样品一致的检测结果(本文来源于《光子学报》期刊2004年10期）
次表面成像论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
自从扫描隧道显微镜(STM)问世以来,扫描探针显微镜(SPM)一直都是纳米尺度样品物理特性表征的重要手段之一。依据应用不同,SPM衍生出许多变体,诸如检测电学特性的静电力显微镜(EFM)、分析力学特性的声学原子力显微镜(Acoustic AFM)和表征电势分布的开尔文探针力显微镜(KPFM)。随着微电子和纳米复合材料等领域的发展,对SPM成像检测技术提出更高的要求,不仅要求能够检测样品表面或近表面的物理特性,更希望得到样品次表面的物理特性信息。为满足上述需求,本文研究利用开尔文探针力显微镜对聚合物内部金属性纳米掺杂材料进行次表面成像,并基于扫描得到的平面二倍频振幅分布,重构掺杂材料在聚合物内部的叁维空间分布,以期为纳米复合材料研究提供叁维高分辨次表面成像手段。围绕以上研究目标,本文从以下几个方面展开研究：首先,研究KPFM进行次表面成像应用时各个影响因素的影响。系统中诸多参数的选择对最终的成像质量至关重要,例如系统参数如探针与样品距离、针尖半径和探针锥角和样品因素如聚合物相对介电常数、掺杂材料的尺寸与掩埋深度。因此,本文建立了用于计算探针-复合材料样品-金属基底系统中探针上的静电相互作用力的理论模型,并结合有限元仿真计算的方法,分析了各个参数对探针上静电作用力大小的影响。结果表明,为达到最好的成像效果,应选择尽可能小的针尖样品间距、合适的针尖半径(约为1.5倍掺杂材料特征尺寸),探针锥角对静电作用力影响不大。对于样品因素,聚合物相对介电常数在4-10之间、大尺寸和浅表面的掺杂材料成像质量较好。其次,制备复合材料样品并进行次表成像面实验分析。本文选择碳纳米管(CNT)作为聚合物复合材料中的掺杂材料,使用等摩尔的4-4-二氨基二苯醚和3-3,4-4-二苯酮四甲酸二酐混合物作聚合物基质,利用旋涂法制备了CNT质量分数为5%复合材料样品。通过KPFM二倍频处的振幅响应,检测到聚合物内部CNT结构对图像衬度的贡献。当探针与样品间距发生改变,获得了多幅振幅图像,随着间距增加,CNT结构在次表面图像中衬度减弱,与之前关于系统参数的分析结果一致。再次,探索复合材料样品中掺杂材料叁维重构方法。KPFM二倍频振幅图像只能反映掺杂材料在二维平面上的分布情况,但是有时更希望得到其在聚合物内部的叁维空间分布信息。由于掺杂材料尺寸与掩埋深度会影响掺杂材料周围的静电作用力分布,本文利用有限元模型探索尺寸和深度与静电力分布的关系,即与在材料正上方的静电力峰值与横向分布的半高宽的关系,并探索利用上述两个参数对聚合物内部的掺杂材料进行叁维重构方法。最后，将检测电学特性的KPFM与检测力学特性的接触共振原子力显微镜(CR-AFM)在次表面成像时检测深度和横向分辨方面进行了比较。由于次表面成像原理的不同，KPFM与CR-AFM相比,具有相对较大的检测深度,但横向分辨上相对较弱。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
次表面成像论文参考文献
[1].熊晓洋,陈宇航.基于开尔文探针力显微镜的纳米复合材料次表面成像分析[J].纳米技术与精密工程.2016
[2].熊晓洋.基于开尔文探针力显微镜的次表面成像研究[D].中国科学技术大学.2016
[3].沈剑峰,施柏煊.金属材料次表面缺陷成像检测系统及其应用[J].光子学报.2004