鹽和水的科學魔法秀
水分子使氯化鈉溶解形成離子水合物。江穎供圖 鹽和水,這是人們最熟悉的兩種物質了。但在科學家的眼中,它們就不那么平凡了——在微觀世界中,鹽和水的結合有個科學名字:離子水合物。由于水是強極性分子,它作為溶劑能使很多鹽發生溶解,而且能與溶解的離子結合在一起形成團簇,此過程稱為離子水合,形成的離子水合團簇稱為離子水合物。 離子水合可以說是無處不在,在眾多物理、化學、生物過程中扮演著重要的角色。科學家們很早就認識到它們的重要性——最早的實驗研究可以追溯到1900年德國著名物理化學家、諾貝爾獎得主沃爾特·能斯特的遷移實驗。但一百多年來,科學家們對離子水合物的微觀結構和動力學一直難有定論。一個重要的原因就是缺乏單原子、單分子尺度的表征和調控手段,以及精準可靠的計算模擬方法。 如今,在北京大學和中國科學院的科學家手中,氯化鈉和水上演了一場科學魔法秀,讓人類對離子水合過程和離子水合物有了更深入的了解,推進了人類對水這種物質的認識。 1.研......閱讀全文
固態水合氫離子鹽
很多強酸都可能形成相對穩定的水合氫離子鹽晶體。這些鹽有時被稱為酸的一水合物。通常,任何具有109或更高的電離常數的酸都可以形成水合氫離子鹽。而電離常數小于109的酸一般不能形成穩定的H3O+鹽。例如,鹽酸的電離常數為107,在室溫下與水的混合物是液態的。而高氯酸的電離常數為1010,如果液體無水高氯
音叉做探針:從原子尺度看清水合離子真容
“水是世界上最常見、也是非常復雜的物質。最近,我們在嘗試人工控制結冰,在國際上首次從原子層次上觀察到冰是如何形成的,發現在二維極限下冰的結構與石墨烯很相似……”前不久,在第二屆世界頂尖科學家青年論壇上,北京大學物理學院量子材料科學中心教授江穎描繪的水世界吸粉無數。話音剛落,參會的多位諾獎得主紛紛
原子力顯微鏡是不是掃描探針顯微鏡
原子力顯微鏡(AFM)是掃描探針顯微鏡(SPM)的一種。SPM也包括STM等。可參看《分子手術與納米診療:納米生物學及其應用》。
掃描探針顯微鏡和掃描探針顯微鏡的光軸調整方法
掃描探針顯微鏡和掃描探針顯微鏡的光軸調整方法。提供能夠使用配置于掃描探針顯微鏡的物鏡來自動地進行光杠桿的光軸調整的掃描探針顯微鏡和其光軸調整方法。是一種掃描探針顯微鏡(100),所述掃描探針顯微鏡(100)具備:懸臂支承部(11),以規定的安裝角(θ)安裝懸臂(4);移動機構(21),對懸臂的位置進
掃描探針顯微鏡及掃描方法
掃描探針顯微鏡和掃描方法,其能減小或避免因探針尖與樣品碰撞而造成的損害,縮短測量時間,提高生產力和測量精確度,不受粘附水層的影響收集樣品表面的觀測數據,如形貌數據。顯微鏡具有振動探針尖的振動單元、探針尖與樣品表面接近或接觸時收集觀測數據的觀測單元、探針尖與樣品表面接近或接觸時檢測探針尖振動狀態變化的
掃描隧道顯微鏡與原子力顯微鏡的探針異同
1. cantilever based probe 用于原子力顯微鏡(AFM)。由于原子間作用力無法直接測量,AFM使用的探針是一個附著在有彈性的懸臂上的小針尖,懸臂另一面可以反射激光。 隨著針尖移動,針尖和樣品表面的作用力使得懸臂發生細微的彎曲變化,導致激光反射路徑的變化,從而獲得樣品表面
掃描探針顯微鏡簡介
掃描探針顯微鏡(Scanning Probe Microscope,SPM)是掃描隧道顯微鏡及在掃描隧道顯微鏡的基礎上發展起來的各種新型探針顯微鏡(原子力顯微鏡AFM,激光力顯微鏡LFM,磁力顯微鏡MFM等等)的統稱,是國際上近年發展起來的表面分析儀器,是綜合運用光電子技術、激光技術、微弱信號檢
掃描探針顯微鏡共享
儀器名稱:掃描探針顯微鏡儀器編號:04001035產地:美國生產廠家:美國維易科精密公司型號:DI-3100出廠日期:200307購置日期:200402所屬單位:航院>強度與振動中心>電鏡室放置地點:103-105固定電話:固定手機:固定email:聯系人:華心(010-62772379,13701
掃描探針顯微鏡共享
儀器名稱:掃描探針顯微鏡儀器編號:05017496產地:日本生產廠家:日本精工公司型號:SPI4000/SPA300HV出廠日期:200410購置日期:200512所屬單位:材料學院>新型陶瓷國家重點實驗室>王曉慧實驗室放置地點:逸夫樓2202固定電話:固定手機:固定email:聯系人:張輝(010
掃描探針顯微鏡概述
掃描探針顯微鏡以其分辨率極高(原子級分辨率)、實時、實空間、原位成像,對樣品無特殊要求(不受其導電性、干燥度、形狀、硬度、純度等限制)、可在大氣、常溫環境甚至是溶液中成像、同時具備納米操縱及加工功能、系統及配套相對簡單、廉價等優點,廣泛應用于納米科技、材料科學、物理、化學和生命科學等領域,并取得
北大《Nature》科學家首次看到水合鈉離子的原子級“真面目”
在日常生活中,舀一勺鹽,倒進一杯水里攪一攪,得到一杯鹽水,這是再平常不過的事了。但就是這件小事,卻難倒了無數大科學家。人們已經知道,水能溶解很多東西,并與其形成團簇,但這種離子水合物的微觀結構和動力學一直是學術界爭論的焦點。直到5月14日出版的英國《自然》雜志刊發了一篇北京大學江穎、徐莉梅、高毅
“看見”原子極限-中國科學家首次揭示水合離子的微觀結構
北京大學和中國科學院的一支聯合研究團隊日前利用自主研發的高精度顯微鏡,首次獲得水合離子的原子級圖像,并發現其輸運的“幻數效應”,未來在離子電池、海水淡化以及生命科學相關領域等將有重要應用前景。該成果于北京時間5月14日由國際頂級學術期刊《自然》在線發表。 水是人類熟悉但并不真正了解的一種物質。
鹽和水的科學魔法秀
水分子使氯化鈉溶解形成離子水合物。江穎供圖 鹽和水,這是人們最熟悉的兩種物質了。但在科學家的眼中,它們就不那么平凡了——在微觀世界中,鹽和水的結合有個科學名字:離子水合物。由于水是強極性分子,它作為溶劑能使很多鹽發生溶解,而且能與溶解的離子結合在一起形成團簇,此過程稱為離子水合,形成的離子水合團簇
掃描探針顯微鏡的特點
掃描探針顯微鏡具有極高的分辨率;得到的是實時的、真實的樣品表面的高分辨率圖像;使用環境寬松等特點。選擇好的掃描探針顯微鏡推薦Park NX-Hivac。Park NX-Hivac通過為失效分析工程師提供高真空環境來提高測量敏感度以及原子力顯微鏡測量的可重復性。與一般環境或干燥N2條件相比,高真空測量
掃描探針顯微鏡(SPM)針尖
1、STM針尖:W絲、Pt-Ir絲。超高真空一般用W絲,通過電化學腐蝕、高溫退火或原位處理以去除氧化層。大氣中一般用Pt-Ir絲,直接剪切制成。2、AFM針尖:Si、SiN4材料,通過微加工光刻的方法制備。
掃描探針顯微鏡(SPM)結構
1、探針:STM金屬探針,AFM微懸臂、光電二極臂2、機械控制系統:壓電掃描器、粗調定位裝置、振動隔離系統3、電子學控制系統:電子學線路、接口,控制軟件
掃描探針顯微鏡的應用
SPM的應用領域是寬廣的。無論是物理、化學、生物、醫學等基礎學科,還是材料、微電子等應用學科都有它的用武之地。SPM的價格相對于電子顯微鏡等大型儀器來講是較低的。同其它表面分析技術相比,SPM 有著諸多優勢,不僅可以得到高分辨率的表面成像,與其他類型的顯微鏡相比(光學顯微鏡,電子顯微鏡)相比,SPM
掃描探針顯微鏡的原理
掃描探針顯微鏡的基本工作原理是利用探針與樣品表面原子分子的相互作用,即當探針與樣品表面接近至納米尺度時形成的各種相互作用的物理場,通過檢測相應的物理量而獲得樣品表面形貌。掃描探針顯微鏡豐要由探針、掃描器、位移傳感器、控制器、檢測系統和圖像系統5部分組成。而原子力顯微鏡是一種掃描探針顯微鏡的一支,更具
掃描探針顯微鏡(SPM)特點
1.掃描隧道顯徽鏡(STM)和原子力顯微鏡同其他顯微鏡相比具有分辨率高、工作環境要求低、待測樣品要求低、不需要重金屬投影等優點,所以它們觀察到的圖像更能直接反映樣品的原有特點。 2.借助于快速的計算機圖像采集系統時,STM和AFM還可以用來觀察細胞,亞細胞水平甚至是分子水平上的快速動態變化過程
超高真空掃描探針顯微鏡
超高真空掃描探針顯微鏡是一種用于材料科學、物理學領域的分析儀器,于2011年12月15日啟用。 1、技術指標 工作溫度為室溫,樣品粗定位范圍>6 mm×6 mm,單管掃描范圍>6 μm×6 μm×2 μm。STM模式下可實現Si(1 1 1)和Au(1 1 1)表面的原子分辨;AFM接觸模式
掃描探針顯微鏡的原理
掃描電子顯微鏡的原理是由最上邊電子槍發射出來的電子束,經柵極聚焦后,在加速電壓作用下,經過二至三個電磁透鏡所組成的電子光學系統,電子束會聚成一個細的電子束聚焦在樣品表面。在末級透鏡上邊裝有掃描線圈,在它的作用下使電子束在樣品表面掃描。由于高能電子束與樣品物質的交互作用,結果產生了各種信息:二次電子、
掃描探針顯微鏡的優勢
SPM作為新型的顯微工具與以往的各種顯微鏡和分析儀器相比有著其明顯的優勢: 首先,SPM具有極高的分辨率。它可以輕易的“看到”原子,這是一般顯微鏡甚至電子顯微鏡所難以達到的。 其次,SPM得到的是實時的、真實的樣品表面的高分辨率圖像。而不同于某些分析儀器是通過間接的或計算的方法來推算樣品的表
掃描探針顯微鏡的原理
掃描電子顯微鏡的原理是由最上邊電子槍發射出百來的電子束,經柵極聚焦后,在加速電壓作用下,經過二至三個電磁透鏡所組成的電子光學系統,電子束會聚成一個細的電子束聚焦在樣品表面。在末級透鏡上邊裝有掃描線圈,在它的作用下使電子束度在樣品表面掃描。由于高能電子束與樣品物質的交互作用,結果產生了各種信息:二次電
掃描探針顯微鏡的應用
目前掃描探針顯微鏡中最為廣泛使用管狀壓電掃描器的垂直方向伸縮范圍比平面掃描范圍一般要小一個數量級,掃描時掃描器隨樣品表面起伏而伸縮,如果被測樣品表面的起伏超出了掃描器的伸縮范圍,則會導致系統無法正常甚至損壞探針。因此,掃描探針顯微鏡對樣品表面的粗糙度有較高的要求; 由于系統是通過檢測探針對樣品
石英音叉掃描探針顯微鏡
? ? 石英音叉是一種諧振頻率穩定、品質因數高的時基器件,其音叉臂的諧振參數(諧振振幅和諧振頻率)對微力極其敏感。利用石英音叉對外力的敏感性,與鎢探針結合,構成一種新型的表面形貌掃描測頭。該測頭與xyz壓電工作臺結合,利用測頭音叉臂諧振頻率對掃描微力的敏感性,研制基于相位反饋控制的掃描探針顯微鏡。?
什么是掃描探針顯微鏡?
p.p1 {margin: 0.0px 0.0px 0.0px 0.0px; line-height: 19.0px; font: 13.0px 'Helvetica Neue'}掃描探針顯微鏡(Scanning Probe Microscope,SPM)是掃描隧道顯微鏡及在掃描隧道顯微鏡的基礎上發
掃描探針顯微鏡發展歷史
1981年,Bining,Rohrer在IBM蘇黎世實驗室發明了掃描隧道顯微鏡(STM)并為此獲得1986年諾貝爾物理獎。STM的出現使人類能夠對原子級結構和活動過程進行觀察。由于STM需要被測樣本必須為導體或半導體,其應用受到一定的局限。 1985年,原子力顯微鏡(AFM)的發明則將觀察對象由導
掃描探針顯微鏡的特點
掃描探針顯微鏡具有極高的分辨率;得到的是實時的、真實的樣品表面的高分辨率圖像;使用環境寬松等特點。選擇好的掃描探針顯微鏡推薦Park NX-Hivac。Park NX-Hivac通過為失效分析工程師提供高真空環境來提高測量敏感度以及原子力顯微鏡測量的可重復性。與一般環境或干燥N2條件相比,高真空測量
原子力顯微鏡探針、原子力顯微鏡及探針的制備方法
原子力顯微鏡探針、原子力顯微鏡及探針的制備方法。原子力顯微鏡探針包括探針本體和設置在探針本體的針尖一側的接觸體,接觸體具有連接段和接觸段,接觸段具有接觸端面;接觸段為二維材料,且接觸端面為原子級光滑且平整的單晶界面。本發明ZL技術的原子力顯微鏡探針可精確地檢測受測樣品的各種性質。介紹隨著微米納米科學
看!這就是鹽水
在日常生活中,舀一勺鹽,倒進一杯水里攪一攪,得到一杯鹽水,這是再平常不過的事了。但就是這件小事,卻難倒了無數大科學家。 人們已經知道,水能溶解很多東西,并與其形成團簇,但這種離子水合物的微觀結構和動力學一直是學術界爭論的焦點。直到5月14日出版的英國《自然》雜志刊發了一篇北京大學江穎、徐莉梅、