原子力顯微鏡及聚合物微觀結構與性能

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 8
第2章 原子力顯微鏡 10
2.1 儀器結構與成像原理 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 導電原子力顯微鏡 33
2.4.8 光導原子力顯微鏡 34
參考文獻 34
第3章 輕敲模式在聚合物微觀結構及其動力學研究中的應用 37
3.1 聚合物表面分子動力學 37
3.2 嵌段共聚物自組裝 38
3.3 聚合物單鏈構象 41
3.4 聚合物刺激響應行為 44
3.5 聚合物界面反應動力學 45
3.6 聚合物次表面結構 46
參考文獻 48
第4章 AFM納米力學圖譜及其應用 53
4.1 引言 53
4.2 接觸力學 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納米力學圖譜 61
4.4 AFM納米力學圖譜應用 62
4.4.1 聚合物納米纖維 63
4.4.2 聚合物薄膜 64
4.4.3 聚合物共混物及復合材料 65
參考文獻 71
第5章 AFM納米流變及其應用 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 87
第6章 AFM-IR及其應用 90
6.1 引言 90
6.2 AFM-IR的工作原理 92
6.3 AFM-IR的應用 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 聚合物其他微觀結構的表征 103
參考文獻 105
第7章 AFM在高分子結晶研究中的應用 109
7.1 高分子成核 109
7.1.1 均相成核與自誘導成核 109
7.1.2 流動誘導成核 112
7.2 結晶與熔融過程 114
7.2.1 結晶過程原位表征 114
7.2.2 晶體的熔融過程 116
7.2.3 嵌段共聚物受限結晶 118
7.3 結晶形態(tài)結構分析 120
7.3.1 結晶結構的確定 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 片晶尺度結構與性能關系 127
參考文獻 129
第8章 AFM在聚合物太陽能電池研究中的應用 140
8.1 薄膜活性層形貌 141
8.2 電學特性 143
參考文獻 148
第9章 AFM假像與測量誤差 152
9.1 針尖效應 152
9.1.1 展寬與窄化 153
9.1.2 雙針尖或多針尖效應 153
9.2 壓電陶瓷掃描器效應 154
9.2.1 蠕變效應 154
9.2.2 遲滯效應 156
9.2.3 交叉耦合效應 156
9.2.4 老化效應 156
9.3 參數(shù)設置 158
9.4 側向分辨率 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 光學干涉 162
9.5.3 機械振動和噪聲 163
9.5.4 污染 163
9.6 AFM納米力學性能測量誤差 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 168
關鍵詞索引 171