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一种热驱动变形透射电镜载网

阅读:0发布:2021-02-05

专利汇可以提供一种热驱动变形透射电镜载网专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种热驱动 变形 透射电镜载网属于纳米器件领域。本实用新型拟解决载网只能通过 电子 束辐照进行变形,且提供应 力 有限的问题。本实用新型所提供的载网包括骨架(1)和蒸 镀 在骨架(1)上的支持膜(2),其特征在于,还包括金属 薄膜 A(3)和金属薄膜B(4);其中,金属薄膜A(3)蒸镀在支持膜(2)之上,金属薄膜B(4)蒸镀在金属薄膜A(3)之上,且金属薄膜A(3)的 热膨胀 系数要大于金属薄膜B(4)的 热膨胀系数 ,二者比弯曲大于10/10-6·℃-1。金属薄膜A(3)和B(4)的厚度为20~50nm。本实用新型所提供的载网可以实现X,Y两个方向大 角 度倾转,安装方便,结构简单的特点,拓了透射电镜的功能。,下面是一种热驱动变形透射电镜载网专利的具体信息内容。

1、一种热驱动变形透射电镜载网,包括骨架(1)和蒸在骨架(1)上的支持膜(2),其特征在于,还包括金属薄膜A(3)和金属薄膜B(4);其中,金属薄膜A(3)蒸镀在支持膜(2)之上,金属薄膜B(4)蒸镀在金属薄膜A(3)之上,且金属薄膜A(3)的热膨胀系数要大于金属薄膜B(4)的热膨胀系数
2、 根据权利要求1所述的载网,其特征在于,所述的金属薄膜A ( 3 )的厚 度为20~ 50nm。
3、 根据权利要求1所述的载网,其特征在于,所述的金属薄膜B (4)的厚 度为20~ 50nm。
4、 根据权利要求1所述的载网,其特征在于,所述的金属薄膜A ( 3)和B (4)的比弯曲大于lO/lO—6 • °C—、

说明书全文

一种热驱动变形透射电镜载网

技术领域

本实用新型属于纳米器件领域,具体涉及一种热驱动变形透射电镜载网。 背景技术
由于透射电镜极高的分辨能,可以提供纳米尺度甚至原子尺度的信息, 是研究物质微观结构的有力工具,它在物理,化学,材料科学,生命科学等 领域有着广泛的应用,特别是在目前发展迅速的纳米科学和技术领域,是最
为有力的研究工具之一。透射电镜载网是用来支撑被;险测的样品,目前最常 用的透射电镜载网的骨架一般为网,而铜网上布有非晶支持膜。 一般而 言,这些载网只能承载被检测的样品,透射电子显微镜只能观测分布在这些 载网上的样品的静态组织结构,不能利用这些载网对样品进行操纵,实行动 态原位检测。随着微机电系统(MEMS, micro electromechanical system) 和纟内才几电系统(NEMS, nano electromechanical systerm)的发展,只于于单才艮纳 米线或薄膜在外力作用下力学性能研究显的尤为迫切,但是由于单根纳米线 或薄膜结构细小,难于操纵,在透射电镜中如何对单根纳米线或纳米薄膜样 品进行固定和原位变形,从纳米尺度和原子层次揭示纳米材料在外力作用下 变形机制,和尺寸效应成为摆在研究人员面前的难题。目前在透射电镜中由 于受到样品台与极靴极为有限的空间, 一般是l-3mm,在原子尺度分辨率下 对于单根纳米线或纳米薄膜的操纵和力学性能的直接测量非常困难,文献中 已经报道的主要有三种方法。
一种是方法报道于《A卯lied physics letters》2002年80巻第21期, 其主要原理是利用特殊沉积的压电陶瓷薄膜(PZT)做为载网,将研究的薄膜
沉积在压电陶资表面,用可以通电的透射电镜样品杆将载网和样品放入透射 电子显微镜中,在电场的作用下压电陶瓷的变形实现对薄膜的拉伸和压缩操 作,同时利用透射电镜成像系统记录薄膜的疲劳断裂变化过程。该方法样品 制作过程较复杂,由于样品杆倾转度的限制(一般只能单轴倾转或双轴倾
转±5。),不能在最佳分辨率情况下(高分辨原子尺度)进行原位观察,不 能从根本上了解其变形机制。
另一种方法分别报道于《Physics Review Letters画5年第94巻236802 页和《Nature》2006年439巻281页,其主要原理是将扫描隧道显孩t镜〗果针 放入透射电子显微镜种,利用外接控制系统控制探针运动来操纵单根碳纳米 管,实现对碳纳米管的拉伸变形,利用导电的探针实现了在通电的同时对碳 纳米管的拉伸,发现了碳纳米管电流作用下高温超塑性变形行为和断裂机 制。这种方法虽然对精心设计的样品可以实现原子分辨,并同时进行拉伸和 通电测量,但由于较为复杂的机械结构放入透射电镜样品室中,样品台只能 小角度倾转(±5° )或只能单轴倾转(不超过±20° ),仍然限制了其应用 范围,不利于普及推广。
第三种方法报道与《Nano Letters》2007年第第94巻236802页和 《Advanced Materials》2006年439巻281页,其主要是利用一种特制的碳 膜,利用电子束辐照诱发破裂的碳膜发生巻曲,从而实现对分散其上的一维 纳米材料的弯曲和拉伸,这种方法可以实现大角度双轴倾转,从而可以得到 变形期间原位的高分辨图像,而且实验过程简单、成本不高。但是利用电子 束辐照诱发碳膜的巻曲可控性较差,应力的施加及应变速率比较难控制,而 且提供的应力有限,对有些强度较大的材料很难进行变形。
上述的透射电镜载网中,前两种均不能实现大角度双倾,对于大部分需
要在正带轴下实时观察在外力作用下结构变化的纳米材料,其应用受到限制。 而第三种方法的可控性较差,并且提供的应力有限,许多材料不适合此种方法。
发明内容
本实用新型的目的在于,解决现有技术中的问题,而提供一种可以实现 大角度倾转,可控性强的热驱动变形透射电镜载网。
本实用新型所提供的载网,包括骨架(1)和蒸在骨架(1)上的支持膜(2),其特征在于,还包括金属薄膜A (3)和金属薄膜B (4);其中,金 属薄膜A ( 3 )蒸镀在支持膜(2 )之上,金属薄膜B ( 4 )蒸镀在金属薄膜A (3)之上,且金属薄膜A (3)的热膨胀系数要大于金属薄膜B (4)的热膨 胀系数。
其中,所迷的金属薄膜A ( 3 )和B ( 4 )的厚度为20 ~ 50nm。为了保证在 较低温度下实现较大的弯曲变形,两种金属薄膜A (3)和B (4)的比弯曲大 于10/10—6 . °C—1。
本实用新型具有如下优点:
本实用新型所提供的热驱动变形透射电镜载网,能够实现载网薄膜的受 热变形,载网外形尺寸与现有技术载网完全一致,可以方便的装入高分辨透 射电镜中,可以实现X, Y两个方向大角度倾转(目前商业化双倾加热台可以 达到±30° /±60。)。 附图说明
图l、热驱动变形的透射电镜载网横截面结构示意图。 具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
实施例
采用常规物理蒸发镀膜工艺,制作热驱动变形透射电镜载网,如图l所示: 热驱动变形透射电镜载网包括有骨架(1)和蒸镀在骨架(1)上的支持膜(2 ), 支持膜(2 )的上表面依次蒸镀有金属薄膜A ( 3 )和金属薄膜B ( 4 );其中, 金属薄膜A (3)采用Mn72NilOCul8合金制作,金属薄膜B (4)采用Ni36Fe64 合金制作,金属薄膜A (3)的厚度为30nm,金属薄膜B (4)的厚度为30nm。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用 新型所描述的技术方案;因此,尽管本说明书参照上述的实施例对本实用新 型已进行了详细的说明,但是,本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以 对本实用新型进行修改或等同替换;而一切不脱离发明的精神和范围的技术
方案及其改进,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
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