[發(fā)明專利]一種高穩(wěn)定性的STM測(cè)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110338812.7
• 申請(qǐng)日: 2021-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113074215B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘家和;洪文晶;王晨浩;袁梓鋒;章志清;陳香萍;黃寶貴;江波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門(mén)大學(xué)
• 主分類號(hào): F16F15/02
• 分類號(hào): F16F15/02
• 代理公司: 廈門(mén)原創(chuàng)專利事務(wù)所(普通合伙) 35101
• 代理人: 劉劍鋒

本發(fā)明涉及一種高穩(wěn)定性的STM測(cè)量裝置，包含安裝座、電動(dòng)缸、探針、連接件、控制系統(tǒng)、測(cè)量回路；所述探針通過(guò)壓電陶瓷設(shè)置于所述探針安裝座并且所述探針朝向所述電動(dòng)缸安裝座；所述連接件包含固接于所述電動(dòng)缸安裝座的直線軸承，所述電動(dòng)缸的輸出軸通過(guò)連接座連接有連接桿，所述連接桿穿過(guò)所述直線軸承，所述連接桿的末端設(shè)置有基底安裝座，所述連接桿包含外套筒和內(nèi)套軸，所述內(nèi)套軸由若干分軸組成，從下往上的所述分軸的直徑依次減小，所述分軸在其底端的兩側(cè)分別設(shè)置有凸起部，所述外套筒對(duì)應(yīng)所述凸起部的位置對(duì)應(yīng)填充有阻尼塊；所述控制系統(tǒng)電連接所述壓電陶瓷，用于輸出電壓并驅(qū)動(dòng)所述壓電陶瓷產(chǎn)生形變從而帶動(dòng)探針上下運(yùn)動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及掃描隧穿裂結(jié)領(lǐng)域，具體指有一種高穩(wěn)定性的STM測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

掃描隧穿裂結(jié)(Scanning Tunneling Microscope-Break Junction，STM-BJ)技術(shù)作為構(gòu)筑金屬/分子/金屬(MMM)分子結(jié)構(gòu)并研究單分子電子學(xué)的測(cè)試手段，因其便捷有效、可重復(fù)性高、可獲得大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等優(yōu)點(diǎn)成為研究電荷輸運(yùn)特性的重要工具，并逐漸向環(huán)境、生命科學(xué)、公共衛(wèi)生等領(lǐng)域的商業(yè)化過(guò)渡，該技術(shù)有望在將來(lái)從高端的科學(xué)儀器真正用到民用的檢測(cè)分析儀器中。

但是，STM測(cè)量裝置是一種非常精密的儀器，任何一個(gè)微小的振動(dòng)均會(huì)傳遞到探針，造成探針搖擺，從而產(chǎn)生測(cè)量誤差。

針對(duì)上述的現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題設(shè)計(jì)一種高穩(wěn)定性的STM測(cè)量裝置是本發(fā)明研究的目的。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明在于提供一種高穩(wěn)定性的STM測(cè)量裝置，能夠有效解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種高穩(wěn)定性的STM測(cè)量裝置，包含安裝座、電動(dòng)缸、探針、連接件、控制系統(tǒng)、測(cè)量回路；

所述安裝座包含一上一下對(duì)應(yīng)設(shè)置的電動(dòng)缸安裝座和探針安裝座；

所述電動(dòng)缸設(shè)置于所述電動(dòng)缸安裝座的下側(cè)；

所述探針通過(guò)壓電陶瓷設(shè)置于所述探針安裝座并且所述探針朝向所述電動(dòng)缸安裝座；

所述連接件包含固接于所述電動(dòng)缸安裝座的直線軸承，所述電動(dòng)缸的輸出軸通過(guò)連接座連接有連接桿，所述連接桿穿過(guò)所述直線軸承，所述連接桿的末端設(shè)置有基底安裝座，所述連接桿包含外套筒和內(nèi)套軸，所述內(nèi)套軸由若干分軸組成，從下往上的所述分軸的直徑依次減小，所述分軸在其底端的兩側(cè)分別設(shè)置有凸起部，所述外套筒對(duì)應(yīng)所述凸起部的位置對(duì)應(yīng)填充有阻尼塊；所述測(cè)量回路連接于所述探針和所述基底安裝座之間；

所述控制系統(tǒng)電連接所述壓電陶瓷，用于輸出電壓并驅(qū)動(dòng)所述壓電陶瓷產(chǎn)生形變從而帶動(dòng)探針上下運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述凸起部為弧形結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，兩側(cè)的所述凸起部的波峰上下錯(cuò)開(kāi)設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述探針安裝座內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)互相吸合的磁鐵，其中一個(gè)磁鐵吸合至所述探針安裝座，另一個(gè)磁鐵粘接所述探針。

進(jìn)一步地，所述電動(dòng)缸的輸出軸通過(guò)連接座連接所述內(nèi)套軸。

進(jìn)一步地，所述安裝座在其底部設(shè)置有防震板。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明工作時(shí)，將待測(cè)材料放置于基底安裝座，電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)基底安裝座上下移動(dòng)，基底安裝座靠近探針后，控制系統(tǒng)給壓電陶瓷通正向電壓，壓電陶瓷產(chǎn)生微小的形變從而推動(dòng)探針向下移動(dòng)，探針和待測(cè)材料相接觸。重復(fù)上述過(guò)程，通過(guò)測(cè)量回路檢測(cè)基底安裝座和探針的電信號(hào)，即可利用大數(shù)據(jù)算法得到待測(cè)分子的電導(dǎo)信息。