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针尖的化学物理力学研究

郭万林 台国安 姜燕

郭万林, 台国安, 姜燕. 针尖的化学物理力学研究[J]. 力学进展, 2005, 35(4): 585-599. doi: 10.6052/1000-0992-2005-4-J2004-130
引用本文: 郭万林, 台国安, 姜燕. 针尖的化学物理力学研究[J]. 力学进展, 2005, 35(4): 585-599. doi: 10.6052/1000-0992-2005-4-J2004-130
Coupling research on tiop mechanics and surface physicochemistry[J]. Advances in Mechanics, 2005, 35(4): 585-599. doi: 10.6052/1000-0992-2005-4-J2004-130
Citation: Coupling research on tiop mechanics and surface physicochemistry[J]. Advances in Mechanics, 2005, 35(4): 585-599. doi: 10.6052/1000-0992-2005-4-J2004-130

针尖的化学物理力学研究

doi: 10.6052/1000-0992-2005-4-J2004-130

Coupling research on tiop mechanics and surface physicochemistry

  • 摘要: 扫描探针显微镜的发明, 使人们了解纳米、分子和原子尺度的超微结构,探测原子、分子间的力、电、磁及其复杂的物理和化学性质, 以及进行单原子、单分子操纵成为现实. 本文从探针技术与表面化学物理力学耦合的角度出发, 首先对针尖的化学物理力学研究领域进行了概述, 接着介绍了针尖的几种重要的化学修饰方法, 包括金属薄膜、自组装单分子膜、胶体粒子及碳纳米管修饰; 然后以理论与实验结合的方式介绍了几个研究活跃的领域: 表面力及分子间力(主要包括VanderWaals力, 双电层力, 憎水亲合力, Casimir力和单键力等)的理论描述与测量, 针尖的化学物理力学在化学力滴定和表面化学识别等研究中的应用. 讨论了针尖与基底材料对测量力的影响. 而这些复杂的原子、分子相互作用和物理、化学、力学及生物特性的实现均发生于小小针尖上, 由此我们提出了``针尖力学''的概念. 并且指出多场(如电场、磁场、超声、微波等)作用下, 针尖的化学物理力学研究将成为力学交叉学科研究的重点和热点.

     

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  • 刊出日期:  2005-11-25

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