原子力顯微鏡及聚合物微觀結(jié)構(gòu)與性能

目錄
第1章 掃描探針顯微鏡概述 1
1.1 顯微鏡發(fā)展簡史 1
1.2 掃描探針顯微鏡的工作原理 3
1.3 掃描探針顯微鏡的特點 6
參考文獻(xiàn) 8
第2章 原子力顯微鏡 10
2.1 儀器結(jié)構(gòu)與成像原理 10
2.1.1 探針掃描系統(tǒng) 11
2.1.2 力檢測與反饋控制系統(tǒng) 15
2.1.3 隔振降噪系統(tǒng) 17
2.2 探針-樣品間相互作用力 18
2.3 AFM基礎(chǔ)成像模式 19
2.3.1 接觸模式 20
2.3.2 輕敲模式 21
2.3.3 峰值力輕敲模式 24
2.3.4 非接觸模式 25
2.4 AFM衍生成像模式 26
2.4.1 掃描熱顯微鏡 26
2.4.2 靜電力顯微鏡 27
2.4.3 磁力顯微鏡 30
2.4.4 摩擦力顯微鏡 30
2.4.5 開爾文探針力顯微鏡 31
2.4.6 壓電力顯微鏡 32
2.4.7 導(dǎo)電原子力顯微鏡 33
2.4.8 光導(dǎo)原子力顯微鏡 34
參考文獻(xiàn) 34
第3章 輕敲模式在聚合物微觀結(jié)構(gòu)及其動力學(xué)研究中的應(yīng)用 37
3.1 聚合物表面分子動力學(xué) 37
3.2 嵌段共聚物自組裝 38
3.3 聚合物單鏈構(gòu)象 41
3.4 聚合物刺激響應(yīng)行為 44
3.5 聚合物界面反應(yīng)動力學(xué) 45
3.6 聚合物次表面結(jié)構(gòu) 46
參考文獻(xiàn) 48
第4章 AFM納米力學(xué)圖譜及其應(yīng)用 53
4.1 引言 53
4.2 接觸力學(xué) 55
4.2.1 非黏附Hertzian接觸模型 56
4.2.2 Bradley剛體黏附接觸模型 57
4.2.3 Johnson-Kendall-Roberts黏附接觸模型 57
4.2.4 Derjaguin-Muller-Toporov黏附接觸模型 58
4.2.5 Tabor數(shù)與Maugis-Dugdale黏附接觸模型 59
4.2.6 黏附圖 60
4.3 AFM納米力學(xué)圖譜 61
4.4 AFM納米力學(xué)圖譜應(yīng)用 62
4.4.1 聚合物納米纖維 63
4.4.2 聚合物薄膜 64
4.4.3 聚合物共混物及復(fù)合材料 65
參考文獻(xiàn) 71
第5章 AFM納米流變及其應(yīng)用 76
5.1 引言 76
5.2 基于力調(diào)制模式納米流變 77
5.3 基于接觸共振模式納米流變 79
5.4 基于AFM force volume模式納米流變 81
參考文獻(xiàn) 87
第6章 AFM-IR及其應(yīng)用 90
6.1 引言 90
6.2 AFM-IR的工作原理 92
6.3 AFM-IR的應(yīng)用 94
6.3.1 多組分聚合物體系中定性和定量分析 94
6.3.2 聚合物復(fù)合材料界面 99
6.3.3 聚合物老化 100
6.3.4 聚合物-藥物相容性 102
6.3.5 聚合物其他微觀結(jié)構(gòu)的表征 103
參考文獻(xiàn) 105
第7章 AFM在高分子結(jié)晶研究中的應(yīng)用 109
7.1 高分子成核 109
7.1.1 均相成核與自誘導(dǎo)成核 109
7.1.2 流動誘導(dǎo)成核 112
7.2 結(jié)晶與熔融過程 114
7.2.1 結(jié)晶過程原位表征 114
7.2.2 晶體的熔融過程 116
7.2.3 嵌段共聚物受限結(jié)晶 118
7.3 結(jié)晶形態(tài)結(jié)構(gòu)分析 120
7.3.1 結(jié)晶結(jié)構(gòu)的確定 120
7.3.2 高分子片晶不穩(wěn)定生長 122
7.3.3 超薄膜中高分子片晶生長取向轉(zhuǎn)變 124
7.3.4 片晶尺度結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系 127
參考文獻(xiàn) 129
第8章 AFM在聚合物太陽能電池研究中的應(yīng)用 140
8.1 薄膜活性層形貌 141
8.2 電學(xué)特性 143
參考文獻(xiàn) 148
第9章 AFM假像與測量誤差 152
9.1 針尖效應(yīng) 152
9.1.1 展寬與窄化 153
9.1.2 雙針尖或多針尖效應(yīng) 153
9.2 壓電陶瓷掃描器效應(yīng) 154
9.2.1 蠕變效應(yīng) 154
9.2.2 遲滯效應(yīng) 156
9.2.3 交叉耦合效應(yīng) 156
9.2.4 老化效應(yīng) 156
9.3 參數(shù)設(shè)置 158
9.4 側(cè)向分辨率 159
9.4.1 針尖幾何參數(shù) 159
9.4.2 彈性形變 161
9.4.3 像素數(shù) 162
9.5 其他引起假像的因素 162
9.5.1 熱漂移 162
9.5.2 光學(xué)干涉 162
9.5.3 機(jī)械振動和噪聲 163
9.5.4 污染 163
9.6 AFM納米力學(xué)性能測量誤差 164
9.6.1 針尖曲率半徑 164
9.6.2 微懸臂彈性系數(shù) 165
9.7 AFM樣品制備 167
9.7.1 溶液涂膜 167
9.7.2 冷凍超薄切片 168
9.7.3 液相樣品制備 168
參考文獻(xiàn) 168
關(guān)鍵詞索引 171