靠近样品表面,当针尖原子与样品表面原子距离≤10?时,由于隧道效应,探针和样品表面之间产生电子隧穿,在样品的表面针尖之间有一纳安级电流通过电流强度对探针和样品表面间的距离非常敏感,距离变化1?,电流就变化一个数量级左右移动探针或样品,使探针在样品上扫描
原子力显微镜:将一个对微弱力极敏感的弹性微悬臂一端固定另一端的针尖与样品表面轻轻接触当针尖尖端原子与样品表面间存在极微弱的作用力(10-8--10-6N)时,微悬臂会发生微小的弹性形变,针尖和样品之间的作用力与距离有强烈的依赖关系(遵循胡克定律)
7、列举高能入射电子束轰击样品表面从样品中激发出的各种有用的信息1)二次电子—从距样品表面l00?左右深度范围内激发出来的低能电子<50eV---SEM2); 2)背散射电子—从距样品表面0.1—1μm深度范围内散射回来的入射电子,其能量近似入射电子能量; 3)SEM、低能电子衍射 4)原子核(连续波长X射线)和核外电子(二次电子和特征X射线)
5)俄歇电子—从距样品表面几?深度范围内发射的并具有特征能量的二次电子Element 6)非弹性散射电子—入射电子受到原子核的吸引改变方向电子能量损失谱
7、TEM、SEM图像衬度原理分别是什么 TEM:由于穿过试样各点后电子波的相位差情况不同,在像平面上电子波发生干涉形成的合成波色不同,形成图像上的衬度
SEM:背散射电子能量高,以直线轨迹溢出样品表面,背向检测器的表面无法收集电子变成阴影,可以分析凹面样品
第五章
1、气相法制备纳米微粒的分类?
气相法制备纳米微粒包括化学气相反应法:气相分解法,气相合成法,气-固反应法
物理气相法:气体冷凝法,氢电弧等离子体法,溅射法,真空沉积法,加热蒸发法,混合等离子体法
2、液相法制备纳米微粒的分类?
液相法制备纳米微粒分为:沉淀法,水热法,溶胶凝胶法,冷冻干燥法,喷雾法
3、试述气体冷凝法制备纳米微粒的基本原理
定义:此种制备方法是在低压的氩、氦等惰性气体中加热金属,使其蒸发后形成超微粒(1~1000nm)或纳米微粒 原理:整个过程是在超高真空室内进行通过分子涡轮使其达到0.1Pa上的真空度,然后充入低压(约2KPa)的净惰性气体 (He或Ar,纯度为~99.9996%)欲蒸的物质(例如,金属,CaF2NaCl,FeF等离子化合物、过渡族金属氮化物及易升华的氧化物等)置于坩埚内,通过钨电阻加热器或石墨加热器等加热装置逐渐加热蒸发,产生原物质烟雾,由于惰性气体的对流,烟雾向上移动,并接近充液氦的冷却棒(冷阱,77K)在蒸发过程中,原物质发出的原子与惰性气体原子碰撞而迅速损失能量而冷却,在原物质蒸气中造成很高的局域过饱和,导致均匀的成核过程,在接近冷却棒的过程中,原物质蒸气首先形成原子簇,然后形成单个纳米微粒在接近冷却棒表面的区域内,单个纳米微粒聚合长大,最后在冷却棒表面上积累起来用聚四氟乙烯刮刀刻下并收集起来获得纳米粉
4、溶胶凝胶法制备纳米微粒的基本原理
溶胶凝胶法的基本原理是:将金属醇盐或无机盐经水解,然后使溶质聚合凝胶化,再将凝胶干燥、煅烧除去有机成分,最后得到无机材料
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