双马达驱动独立扫描单元的扫描隧道显微镜和扫描方法技术

技术编号:41492983 阅读:34 留言:0更新日期:2024-05-30 14:38
本发明专利技术属于扫描隧道显微镜技术领域,尤其涉及双马达驱动独立扫描单元的扫描隧道显微镜和扫描方法。双马达驱动独立扫描单元的扫描隧道显微镜,包括镜体,其特征在于:镜体包括外框架、第一驱动单元、第二驱动单元和扫描单元,所述外框架内部中空,所述第一驱动单元、第二驱动单元分别设置在所述外框架两端的内壁上,所述扫描单元设置在所述外框架的内壁中段,所述第一驱动单元和第二驱动单元驱动所述扫描单元沿着所述外框架长度方向进行粗逼近或退针。本发明专利技术能够避免针尖受损与样品形貌结构的改变,同时稳定且高质量的成像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于扫描隧道显微镜,尤其涉及双马达驱动独立扫描单元的扫描隧道显微镜和扫描方法


技术介绍

1、扫描隧道显微镜(stm)可以探测样品表面的原子级分辨率形貌和能带结构,能够在低温、强磁场等极端环境下开展测试工作。随着水冷磁体、混合磁体等磁体技术和低温技术的发展,扫描隧道显微镜的使用频率也逐渐上升。

2、扫描隧道显微镜在工作的过程中会存在振动、冲击和声波干扰,其中,振动是最主要的干扰,而且是连续的,其主要来源于扫描隧道显微镜扫描架的共振、机电构件、变压器以及噪声等方面。并且,为研究量子相变机制、超导材料、磁性材料等,扫描隧道显微镜需在20t以上的磁场环境中进行探测和观察,例如水冷磁体可以产生超过30t的静态场,但湍流冷却水产生的高水平振动噪声会进入扫描隧道显微镜的尖端-样品结内并产生振动干扰。再者,扫描隧道显微镜中的粗逼近马达推动压电扫描管实现探针逼近的过程中,一旦检测到隧道电流,粗逼近马达就立即收缩,在扫描成像时,粗逼近马达又可能会产生热漂移、热涨落、机械振动等干扰。

3、对于许多样品的表面,尤其是对金属表面进行探测成像时,扫本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.双马达驱动独立扫描单元的扫描隧道显微镜,包括镜体,其特征在于:镜体包括外框架(1)、第一驱动单元(2)、第二驱动单元(3)和扫描单元(4),所述外框架(1)内部中空,所述第一驱动单元(2)、第二驱动单元(3)分别设置在所述外框架(1)两端的内壁上,所述扫描单元(4)设置在所述外框架(1)的内壁中段,所述第一驱动单元(2)和第二驱动单元(3)驱动所述扫描单元(4)沿着所述外框架(1)长度方向进行粗逼近或退针。

2.根据权利要求1所述的双马达驱动独立扫描单元的扫描隧道显微镜,其特征在于:所述第一驱动单元(2)包括第一驱动压电马达(21)和第一滑动体(22),所述第一驱动压电马...

【技术特征摘要】

1.双马达驱动独立扫描单元的扫描隧道显微镜,包括镜体,其特征在于:镜体包括外框架(1)、第一驱动单元(2)、第二驱动单元(3)和扫描单元(4),所述外框架(1)内部中空,所述第一驱动单元(2)、第二驱动单元(3)分别设置在所述外框架(1)两端的内壁上,所述扫描单元(4)设置在所述外框架(1)的内壁中段,所述第一驱动单元(2)和第二驱动单元(3)驱动所述扫描单元(4)沿着所述外框架(1)长度方向进行粗逼近或退针。

2.根据权利要求1所述的双马达驱动独立扫描单元的扫描隧道显微镜,其特征在于:所述第一驱动单元(2)包括第一驱动压电马达(21)和第一滑动体(22),所述第一驱动压电马达(21)固定设置在所述外框架(1)一端的内壁上,所述第一滑动体(22)包括固定端和自由端,所述第一滑动体(22)固定端与所述第一驱动压电马达(21)固定连接,所述第一滑动体(22)自由端靠近所述扫描单元(4),所述第一滑动体(22)受所述第一驱动压电马达(21)的驱动沿着所述外框架(1)长度方向进行伸缩。

3.根据权利要求2所述的双马达驱动独立扫描单元的扫描隧道显微镜,其特征在于:所述第二驱动单元(3)包括第二驱动压电马达(31)和第二滑动体(32),所述第二驱动压电马达(31)固定设置在所述外框架(1)另一端的内壁上,所述第二滑动体(32)包括固定端和自由端,所述第二滑动体(32)固定端与所述第二驱动压电马达(31)固定连接,所述第二滑动体(32)自由端靠近所述扫描单元(4),所述第二滑动体(32)受所述第二驱动压电马达(31)的驱动沿着所述外框架(1)长度方向进行伸缩。

4.根据权利要求3所述的双马达驱动独立扫描单元的扫描隧道显微镜,其特征在于:所述扫描单元(4)包括扫描单元框架(41)、扫描管固定架(42),所述扫描单元框架(41)的外壁固定设置在所述外框架(1)的中部内壁上,所述扫描管固定架(42)内部中空,所述扫描管固定架(42)嵌套设置在所述扫描单元框架(41)内,所述扫描管固定架(42)沿着所述扫描单元框架(41)的长度方向滑动。

5.根据权利要求4所述的双马达驱动独立扫描单元的扫描隧道显微镜,其特征在于:所述扫描单元框架(41)靠近第一滑动体(22)的一端为开口端,所述扫描单元框架(41)靠近第二滑动体(32)的一端为封闭端,所述扫描单元框架(41)内设置有供所述扫描管固定架(42)滑动进出的通道,所述扫描单元框架(41)封闭端上设置有与所述扫描管固定架(42)侧壁形状吻合的通孔,所述扫描管固定架(42)的侧壁穿过所...

【专利技术属性】
技术研发人员:陆轻铀吴丹王纪浩
申请(专利权)人:中国科学院合肥物质科学研究院
类型:发明
国别省市:

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