成果介绍
近6年,我们发展了一系列的新STM技术,大大的提高了原子分辨率成像质量、稳定性和抗恶劣条件能力,同时也大幅降低了成本,如果能够使之产业化,将非常具有竞争力,我们的这些新技术包括(获21项国家发明专利授权,见图17):全低电压设计:国际上首次提出并实现了“全低电压STM”,彻底避免了高电压的使用,成本降低65%以上,并显著提高了成像质量和稳定性;独特的高刚性分体微结构扫描头:大大降低了外界干扰影响,使原本需要严苛、复杂的减震、隔音设施才能得到的原子成像,现在能够像光学显微镜那样在普通的实验桌上,甚至在非常恶劣的条件下就能够获得(见图2),大大拓宽了用户范围和市场;自主发明的“熊猫”、“壁虎”、“金枪鱼”三款压电马达(见图3):简化了STM结构,增加了刚性和抗振性,并使STM小型化。除能用于制作恶劣条件原子分辨率STM外,还可单独应用于数码相机(以及光学显微镜)调焦、生物细胞与DNA操控、精密机床进刀控制、微机器人等重要领域,可作为独立产品销售;恶劣条件中的高清晰原子分辨率成像:利用上述“全低电压STM”、“高刚性分体微结构扫描头”、“抗恶劣条件压电马达”等技术,我们在国际首次实现了“水冷磁体超强恶劣条件原子分辨率成像”(见图4),获得了创纪录的27 T强磁场下的原子图像(原纪录为27 T,是在安静的超导磁体中成像的),论文刚刚发表于高影响因子的Nano Research (2015)。
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