內容簡介
本書集大量的科學數據和國際前沿水平的研究結果於一體,融入了作者十餘年的科研積累和經驗,詳細介紹了適合掃描探針顯微術的許多專利性質的方法和關鍵技術等內容。從掃描探針顯微鏡(SPM)的原理、操作使用及相關功能套用,到主要配件掃描器的校正;從樣品製備、參數的選擇、數據處理、結果分析,到相關材料的新結構、新性能的認知、最終結果的確定以及實驗技巧等,均做了詳細介紹。
本書適用於物理、化學、材料、生物、醫藥和生命科學等領域的相關科研人員和技術人員參考,同時可作為高校相關專業師生的參考用書。
圖書目錄
第1章SPM系統的基本原理1
11掃描隧道顯微鏡的基本原理1
12原子力顯微鏡的基本原理2
121接觸式模式3
122力曲線方法4
123摩擦力顯微鏡4
124輕敲式模式5
125相位成像模式技術5
126磁力顯微鏡5
127非接觸式模式6
13相關配件的製備和選擇7
131STM探針7
132AFM探針7
133掃描器的選擇7
參考文獻8
第2章摻雜態聚苯胺薄膜的微觀結構及相關信息研究9
21三種對應陰離子摻雜態聚苯胺薄膜的微觀結構研究9
211材料和實驗9
212聚苯胺高分子鏈的理論模型10
213氯離子摻雜態聚苯胺薄膜表面的STM結果10
214高氯酸根離子摻雜態聚苯胺自支撐膜表面的STM結果11
215對甲苯磺酸根離子摻雜態聚苯胺薄膜表面的STM結果12
22結論12
221數據討論12
222有意義的科學驗證13
參考文獻13
第3章新型功能梯形高分子薄膜的微觀結構與組分的關係
研究14
31四種梯形高分子薄膜表面的微觀結構研究14
311材料製備和實驗14
312梯形高分子薄膜的設計的結構模型14
313梯形高分子薄膜表面的AFM結果14
314梯形高分子的構象模型15
315結論16
32有機納米管系列薄膜的初步研究17
321設計的梯形高分子有機納米管的結構模型17
322兩種有機納米管薄膜表面的AFM結果18
323相應於有機納米管的超分子薄膜表面的AFM結果19
324有機納米管及其超分子的構象模型20
325系列梯形高分子薄膜的力曲線的統計結果20
326結論21
參考文獻21
第4章力曲線方法的套用23
41特殊功能高分子薄膜的結構與性能的關係研究23
411材料和實驗23
412設計的特殊高分子的結構式23
413特殊高分子薄膜的AFM結果25
414玻璃基底表面特殊高分子薄膜的力曲線的統計結果27
415結論29
42套用AFM/力曲線法研究液晶器件新的取向材料29
421材料和實驗30
4225種有機薄膜的表面結構特徵31
4235種有機薄膜的力曲線的統計結果31
424結論33
43力曲線的採集與統計33
431單條力曲線的形貌特徵及採集33
432力曲線的統計35
參考文獻35
第5章摩擦力顯微鏡在金屬氧化物薄膜表面的納米摩擦行為
研究37
51金屬氧化物薄膜表面的納米摩擦行為研究37
511實驗設計37
512材料和實驗38
513原理38
514摩擦力數據的採集39
515數據處理和分析39
516對測量結果的分析40
52結果與討論40
參考文獻42
第6章單鏈聚苯乙烯分子的形態研究43
61單鏈聚苯乙烯分子的形態研究實驗43
611材料和實驗43
612聚苯乙烯分子敏感的溶劑效應43
613溶液中的單鏈聚苯乙烯分子的動態過程45
614液氮以及不同溫度條件下單鏈聚苯乙烯分子的結構特徵46
62結論47
參考文獻48
第7章輕敲式/相位成像模式的套用49
71不同水質中的聚丙烯醯胺分子的形態特徵50
711樣品的製備與實驗50
712不同水質中大慶石油大學製備的聚丙烯醯胺分子的形態
特徵50
713不同水質中東南大學製備的聚丙烯醯胺分子的形態特徵51
714不同水質中北京的聚丙烯醯胺分子的形態特徵51
715結論52
72功能聚丙烯醯胺高分子的形態和行為研究53
721材料和實驗53
722設計的主、客體分子模型54
723本徵態聚丙烯醯胺薄膜微區的形貌54
724極稀水溶液體系中乙酸鉻分子的形態及特性54
725聚丙烯醯胺乙酸鉻複合體系的相關信息56
72680℃條件下聚丙烯醯胺乙酸鉻複合體系的形態與性能變化57
727過量乙酸鉻存在條件下聚丙烯醯胺乙酸鉻複合體系的結構
特徵61
728結論62
參考文獻63
第8章功能新材料的磁性探討64
81單個Gd@C82—OHx納米粒子的形態和性能研究64
811材料和實驗64
812不同pH值的稀溶液體系中單個Gd@C82—OHx粒子的形態
特徵65
813初步探討Gd@C82—OHx納米粒子的磁信息67
814結論69
82無機納米材料的磁性探討69
821材料和實驗69
822NiCu多層納米線的形貌特徵和磁性信息70
823Al2O3Ni 納米陣列的相關信息71
824雲母基底的相關信息72
825結論72
參考文獻74
第9章套用AFM的輕敲式/相位成像模式篩選功能有機高分子
薄膜75
91探討光學高分子薄膜的納米結構與性能的關係75
911樣品的製備和實驗76
912設計的主體高分子和客體分子的結構模型76
913不同基底上非線性光學高分子薄膜的表面形貌圖和相位成像
信息76
914不同基底上非線性光學高分子薄膜的微區結構和相位成像
信息79
915ITO基底上非線性高分子薄膜的力曲線的統計分布分析84
916結論86
92新型PVC自支撐薄膜的微觀結構與性能的研究87
921材料和實驗87
922設計的PVC薄膜的主體分子等四種分子的結構模型88
923本徵態PVC薄膜表面的微區結構信息88
924修飾的PVC薄膜表面的微區結構信息89
925摻雜劑對PVC薄膜表面微區結構的影響94
926結論95
93不同電漿處理的可降解醫用高分子(PLGA)薄膜的微觀
結構研究95
931實驗和材料製備95
932本徵態PLGA薄膜表面的相關信息96
933O2電漿條件下PLGA薄膜表面的結構變化98
934SO2電漿處理的PLGA薄膜表面形貌98
935NH3電漿處理時間對PLGA薄膜表面的影響99
936結論101
94功能蛋白質分子修飾的醫用高分子薄膜表面的微區結構特徵101
941實驗和材料102
942BSA(FBS)修飾的PLGA薄膜表面102
943BSA(FBS)修飾的NH3 電漿處理1min的PLGA薄膜103
944NH3電漿修飾時間的延長對PLGA薄膜結構的影響105
945結論107
參考文獻107
第10章生物學信息探討109
101單個成骨細胞的形態及其微區結構信息的研究109
1011實驗和材料製備110
1012生長在本徵態PLGA薄膜表面的雙成骨細胞的形態特徵110
1013經NH3電漿處理的PLGA薄膜表面成骨細胞的形態
特徵111
1014BSA分子修飾的PLGA薄膜表面單個成骨細胞的形貌特徵113
1015低滲狀態單個成骨細胞的微區結構信息114
1016低滲狀態成骨細胞胞體內的動態變化115
1017結論116
102PLGA薄膜及其薄膜表面生長的成骨細胞(觸角)表面黏附力
的統計分析——考察三類薄膜表面的生物活性117
1021力曲線的採集117
1022本徵態PLGA薄膜的力曲線的統計分布118
1023NH3電漿修飾的PLGA薄膜的力曲線的統計分布118
1024不同PLGA薄膜表面的成骨細胞(觸角)表面力曲線的統計
分布119
1025結論121
103納米生物學信息的初步研究122
1031生物材料的製備及實驗122
1032正常海馬神經元細胞及其微區的相關信息123
1033低滲狀態(10min) 海馬神經元細胞的形貌特徵123
1034單個淋巴細胞的相關信息124
1035單分子藥物在淋巴細胞表面的特異性結合探討125
1036結論127
參考文獻127
第11章冬小麥葉片中原生質體的有價值信息研究128
111冬小麥葉片細胞的納米結構及其動態過程研究128
1111材料和實驗128
1112冬小麥葉片的正常細胞的形態特徵及微區信息128
1113由冬小麥細胞表面微區結構變化解讀內吞噬現象129
1114冬小麥細胞內的亞結構信息132
1115冬小麥細胞中蛋白質納米粒子的形態特徵及動態過程135
1116結論135
112準自然環境冬小麥原生質體表面蛋白質組分的識別研究137
1121材料和實驗137
1122冬小麥原生質體質膜表面微區的形貌特徵及較大尺寸蛋白質
顆粒的形態特徵及其性能137
1123冬小麥原生質體中細胞表面較大尺寸蛋白質顆粒與蛋白酶
K結合後的形態特徵及其性能139
1124冬小麥原生質體質膜表面顆粒與蛋白酶K結合後單個
納米粒子的形態特徵139
1125蛋白酶K的單分散狀態和單分子的結構特徵及其性能142
1126結論143
參考文獻143
第12章在納米尺度上探討B型肝炎病毒核心抗原(HBcAg)
的特異性藥物的作用機制研究144
121材料和實驗144
122藥物1的分子模型及最小基元的結構特徵145
123核心抗原二聚體的結構模型及其形態特徵145
124核心抗原分子多聚體及其殼形結構146
125核心抗原分子與納米藥物1結合後的相關信息148
126核心抗體分子的形態特徵及相位成像信息149
127核心抗體分子與核心抗原分子結合的相關信息150
128拉米夫定納米粒子與核心抗原分子聚集體結合的相關信息151
129結論152
參考文獻152
第13章功能有機分子的識別研究153
131具有苯環的高分子的分子識別探討153
1311單鏈聚苯乙烯分子的形態特徵153
1312摻雜態聚苯胺薄膜中的分子識別探討154
132聚矽氧烷梯形高分子薄膜中的分子識別探討155
1321四種梯形高分子薄膜表面的實驗結果155
1322四種梯形高分子的分子力學計算結果155
133結論156
參考文獻156
第14章納米器件的集成及其形成機理的初探157
141不同條件處理的矽片製備的含氮氧化物超薄膜的表面、界面
信息研究157
1411HF/H2O溶液體系處理的矽片的表面信息158
1412HF/IPA(異丙醇)/H2O溶液體系處理的矽片表面信息158
1413SiSiO2體系的表面、界面信息(HF/H2O)158
1414SiSiO2體系的表面、界面信息(HF/ IPA/H2O)159
1415結論160
142在單分子水平上研究蛋白質晶片的形成機理(生物分子的
識別)160
1421材料和實驗161
1422矽蛋白質晶片的組裝過程161
1423矽蛋白質晶片的性能檢測165
1424結論168
參考文獻168
第15章納米線的樣品製備、表征及其形態研究170
151兩種銅酞菁納米線的製備與表征170
1511銅酞菁(CuPc)納米線的製備170
1512銅酞菁(CuPc)納米線的表征170
152空心納米線——納米碳管的樣品製備與表征171
1521空心納米線——碳納米管的樣品製備172
1522不同基底表面的碳納米管的結構特徵172
1523摻雜態聚苯胺稀溶液體系分散的單根碳管的形態特徵174
1524結論176
153聚矽氧烷有機納米線的製備與表征176
1531聚矽氧烷有機納米線的由來176
1532聚矽氧烷有機納米線的樣品製備176
1533結果與討論177
1534結論178
154單個聚矽氧烷梯形高分子納米線的特徵構象的初步分析179
1541材料和實驗180
1542設計的單個聚矽氧烷梯形高分子納米線的結構模型180
1543十二烷基(3%)聚矽氧烷梯形高分子納米線的微觀結構
特徵181
1544十二烷基(5%)聚矽氧烷梯形高分子薄膜的微觀結構
特徵182
1545結論183
參考文獻183
第16章納米粉體的分散技術和單個納米粒子的形態研究184
161金屬納米粉體的分散技術的套用探討184
1611蒙脫土和高嶺土的分散184
1612蒙脫土晶粒的結構特徵185
1613高嶺土微粒的形態特徵186
1614金屬氧化物納米粉體的單分散技術186
1615單個金屬納米粒子的形態特徵188
1616兩種生物高分子的分散技術188
1617單個特異性功能蛋白質分子的形態特徵188
1618單個具有多糖官能團的膽固醇分子的形態特徵189
1619結論189
162納米塗層技術探討190
1621材料和實驗190
1622三種納米粉體中單個粒子的結構信息191
1623三種金屬納米塗層的相關信息192
1624結論193
163納米顆粒的測量方法193
1631數據的採集195
1632納米顆粒的測量195
1633納米顆粒的數據的統計和計算195
164單個金屬納米粒子的研究進展196
1641材料和實驗196
1642ZnO系列粉體的形態特徵196
1643四種金屬納米粉體的最近的研究結果198
1644結論200
165Al2O3納米粉體在功能聚醯亞胺高分子薄膜中的套用201
1651聚醯亞胺薄膜的聚合及相關實驗201
1652本徵態聚醯亞胺薄膜的AFM/相位成像結果201
1653施加1000V電壓時考察本徵態薄膜的抗老化能力202
1654Al2O3 納米粒子摻雜的聚醯亞胺超薄膜的結構特徵203
1655施加1000V電壓後考察Al2O3 納米粒子摻雜的聚醯亞胺超
薄膜的抗老化能力204
1656結論205
166來自國外的金屬納米粉體的單個粒子的形態特徵206
1661不同濃度的Co納米粒子的研究206
1662氣敏SnO2薄膜的微區結構研究207
1663SnO2薄膜的製備和實驗207
1664結果和討論207
參考文獻208
第17章NanoⅢa SPM DI3000的套用——含鐵酞菁功能材料
的微區結構和弱磁性能的初步研究210
171材料製備和實驗210
172鐵酞菁(FePc)功能材料的微區結構和相位成像信息211
173鐵酞菁( FePc)材料的磁信息存在的可能性215
174銅酞菁(CuPc)功能材料的相關信息218
175標準磁力薄膜樣品的微區磁力信息219
176結論220
參考文獻221
第18章掃描器的校正222
參考文獻225
附錄1SPM DI3000的使用226
附錄2OriginGausses 分析(使用Origin軟體畫圖)228
後記229