納米測量:探索未知的微觀世界
納米技術(shù)概述
納米科技的到來,為人們對傳統(tǒng)客觀世界的認知帶來了一場革命。科學家們發(fā)現(xiàn),當物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元(如晶粒或孔隙)小到納米量級(范圍為0.l納米至100納米)時,物質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生了重大變化,不僅大大改善了原有材料的性能,甚至會具有新的令人匪夷所思的性能或效應。如果能在100nm以下空間尺度內(nèi)對這些原子分子進行觀察、移動和測量,那就能更近距離地理解這些系統(tǒng)是如何工作的,從而對材料進行加工、制造出具有特定功能的產(chǎn)品,或用各種方法來改進這些系統(tǒng),使它們更加安全、保密、健康。而這種研究100nm以下的技術(shù)學科就稱為納米技術(shù)。
納米科技是多學科交叉融合性質(zhì)的集中體現(xiàn),在物理、化學、電子和生物領域都有涉及。而目前在半導體、宇宙航天、輪胎、纖維和藥品等應用上的突破,還僅僅只是冰山的一角。納米科技充滿了原始創(chuàng)新的機會,對此,安捷倫納米技術(shù)方案經(jīng)理Grant Drenkow先生表示,隨著問題變得更加復雜,答案經(jīng)常來自于不同領域科學家的視角,需要從事生物學、化學、信息學、醫(yī)藥學、物理和電子研究的研究人員來共同合作。
納米世界的觀測
在納米領域中,如何觀測得到納米級上材料的細微特征,是納米測量的基礎所在。無疑,掃描隧道顯微鏡(STM)和原子力顯微鏡(AFM)的出現(xiàn)成為了觀測納米世界的重要通道。1982年,國際商業(yè)機器公司蘇黎世實驗室開發(fā)出世界上第一臺STM,使人類能夠直接觀察到納米世界。以STM/AFM為基礎發(fā)展的顯微鏡,可統(tǒng)稱為掃描探針顯微鏡(SPM)。SPM是研究納米的重要工具,它利用探針和樣品的互相作用,來探測到其表面形狀,納米尺度上的導電特性、靜電力、表面電荷分布,以及物理、化學特性,以及不同環(huán)境下的特性。
目前安捷倫所提供的原子力顯微鏡可提供原子級分辨的檢測手段,在提供高精度檢測的同時,還在外圍配備了靜電屏蔽、防震等環(huán)境保護配件,包括環(huán)境艙,可進行溫度和濕度控制,防震艙,可屏蔽干擾、震動和隔音。
全方位測試解決方案
對于納米微粒來說,其器件的尺寸更小,集成度更高,質(zhì)量也更小,所以測量阻抗、電導和電阻等特性就成為揭示材料的關鍵性能的必要步驟。在應用AFM觀測其表面特性的同時,還需要很多納米級測試儀表,來測量電子參數(shù)。
目前,安捷倫納米測量工具品種正在不斷增長,它們覆蓋了納米測量的各種應用需求,包括生命科學、化學和電子學等各納米相關學科。其測量工具主要包括原子力顯微鏡(AFM)、多模式掃描探針顯微鏡(SPM)、各種參數(shù)測試儀、高靈敏度納伏/毫歐表、各類高精度分析儀和微陣列等等。從而提供全面的自動化測量解決方案,從表面檢測、特性檢測到成分分析,端到端的解決方案。簡言之,使你能夠看的到,探的到,檢測的到。 并 且,根據(jù)納米科技研究與咨詢公司Lux Research 的研究報告,2006年中國政府投入納米技術(shù)的研發(fā)投資達到9億美元,僅次于美國,位居全球第二。而中國國內(nèi)公司對納米技術(shù)的投入比2005年超出68%。中國媒體對納米技術(shù)的關注程度也躍居于全球第二位。這一系列的數(shù)字都展現(xiàn)出了中國納米市場廣闊的發(fā)展前景,安捷倫對中國市場也十分重視,其首屆全球范圍納米技術(shù)與測量解決方案研討會的第一站就設在中國,Grant Drenkow先生也表示,中國是納米技術(shù)研究非常重要的中心之一,安捷倫將攜其納米技術(shù)測量解決方案,與中國企業(yè)和實驗室共同提升在納米技術(shù)領域的競爭力。
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