本文關(guān)鍵詞：基于AFM探針的PZT標(biāo)定和納米尺度操控

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【摘要】：研究了一種利用一般原子力顯微鏡(AFM)實(shí)現(xiàn)簡便高效納米操作的方法。利用AFM的成像功能及AFM探針的刻劃功能,記錄并測量壓電陶瓷管(PZT)在X和Y兩個方向的位移特性,解決了一般AFM無法檢測自身PZT在X和Y兩個方向位移的問題;采用PrandtlIshlinskii(PI)模型對PZT的遲滯非線性特性進(jìn)行建模并建立前饋控制器,以解決AFM探針任意運(yùn)動路徑的驅(qū)動問題;采用虛擬納米手策略對AFM探針的運(yùn)動路徑進(jìn)行設(shè)計(jì),通過構(gòu)建的前饋控制器驅(qū)動AFM探針,完成了15μm×15μm范圍內(nèi)對直徑200 nm聚苯乙烯顆粒的連續(xù)折線推動,并對長約1.3μm的銀棒進(jìn)行了固定姿態(tài)連續(xù)平移操作,推動距離超過5μm,整個過程因減少了局部掃描環(huán)節(jié)而使平均單次操作時間減小到10 s以內(nèi)。
【作者單位】： 中國科學(xué)院沈陽自動化研究所機(jī)器人學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國科學(xué)院大學(xué);遼寧工程技術(shù)大學(xué)電氣與工程控制學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 原子力顯微鏡(AFM) 壓電陶瓷管(PZT) Prandtl-Ishlinskii(PI)模型 納米操作 虛擬納米手策略
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(61327014,61304251) 中國科學(xué)院、國家外國專家局創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)國際合作伙伴計(jì)劃資助項(xiàng)目
【分類號】：TB383.1;TH742
【正文快照】： 2.中國科學(xué)院大學(xué),北京100049;3.遼寧工程技術(shù)大學(xué)電氣與工程控制學(xué)院,遼寧葫蘆島125105)0引言基于原子力顯微鏡(atomic force microscope,AFM)的納米觀測和操作技術(shù)是納米科技領(lǐng)域的核心技術(shù)[1]。AFM的執(zhí)行器是一根尖端直徑約為40 nm的探針,探針的X,Y和Z方向運(yùn)動由壓電陶瓷管

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3 胡振江;基于AFM探針刻劃可控三維微結(jié)構(gòu)加工技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

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本文編號：1120782