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光耦合扫描隧道显微镜的研制的开题报告

标题：光耦合扫描隧道显微镜的研制

一、研究背景

扫描隧道显微镜（STM）是一种重要的表面科学研究工具，能够以原子级别的分

辨率对样品进行观察。然而，传统的STM需要使用尖端来探测样品表面，这种方式不

能在各种介质中很好地进行，而且容易因尖端的刮伤而破坏样品表面。近年来，光耦

合STM被开发出来，它能够避免这些问题，并且可以在多种条件下使用。

二、研究目的

本研究旨在开发一种光耦合STM，能够在不同的介质中稳定地工作，并在不同的

温度下进行测量。

三、研究内容

1.设计和制造光耦合STM的探针部分；

2.使用压电陶瓷精确控制探针的位置；

3.开发光谱仪和反射镜来进行光耦合测量；

4.构建稳定的实验平台，控制环境温度和压力，以便进行测量；

5.使用研发的光耦合STM系统进行样品表面的测试，并分析实验数据。

四、研究方法

1.采用压电陶瓷控制探针的位置，可实现控制公差在纳米级别的定位；

2.设计光谱仪和反射镜来进行光耦合测量和数据采集；

3.采用PLC和温控仪器来建立稳定的实验平台；

4.将光耦合STM系统应用于标准样品的表面形貌和电性探测，并进行实验结果

的分析。

五、预期成果

1.成功制造出光耦合STM，实现在不同介质中稳定工作；

2.完成系统的测试和验证，获得样品表面的相关数据；

3.发表2-3篇SCI论文，申请国家专利。

六、研究时间及经费

本项研究预计完成时间为两年，经费为200万元。

七、参考文献

1.Pi,J.B.,Ohtsu,M.,Kawata,S.(1994).Opticalcouplingbetweena

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2.Zhang,X.Y.,Song,F.,Zhang,D.W.,Wang,Y.(2011).Lightcoupling

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3.Yu,Q.Q.,Zhang,Y.G.,Guo,J.J.,Zhang,G.X.(2019).Preparationand

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