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| 內容簡介： |
基于原子力显微镜（AFM）的纳米机械加工与检测技术是近年来飞速发展的一个研究领域。《基于原子力显微镜的纳米机械加工与检测技术／航天科学与工程专著系列》主要把作者课题组近年来的相关研究工作做了一个阶段性的归纳和总结，内容包括：纳米机械加工表面的微观形貌检测方法；纳米机械加工表层形成机理；基于AFM的纳米机械加工技术；基于AFM
的工程应用。
由董申、孙涛、闫永达主编的《基于原子力显微镜的纳米机械加工与检测技术／航天科学与工程专著系列》对从事纳米加工技术、纳米检测技术以及超精密加工工艺等的研究人员有重要的参考价值，同时也可作为机械类研究生的参考书。
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| 目錄：
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第1篇 纳米机械加工表面的微观形貌检测方法
第l章纳米机械加工表面微观形貌检测方法
1.1表面微观形貌的评价方法与评价体系
1.2超光滑表面微观形貌检测仪器分析与选择
1.2.1触针式表面测量技术
1.2.2光学式表面测量技术
1.2.3扫描显微镜表面测量技术
1.3表面微观形貌的检测与结果分析
1.3.1典型表面微观形貌测量仪器.
1.3.2表面形貌的检测实验
1.3.3表面形貌检测结果分析
1.4纳米机械加工表面形貌测量技术发展
参考文献
第2章三维表面微观形貌的表征与检测
2.1三维表面微观形貌的检测技术与国际标准表征
2.1.1三维表面测量和分析中涉及的几个问题
2.1.2三维表面形貌的表征参数
2.2三维表面微观形貌的谱矩表征
2.3轮廓／表面功率谱密度理论及应用
2.3.1功率谱密度定义及其计算方法
2.3.2应用功率谱密度理论对比不同测量仪器结果
2.3.3应用功率谱密度理论研究超精密加工工艺
2.4三维表面微观形貌的分形表征及应用
2.4.1三维分形维数的计算
2.4.2几种工程表面的分形维数测量
2.5原子力显微镜的采样条件参数优化
2.5.1方法描述
2.5.2应用频谱分析确定采样条件的实验
2.5.3应用频谱分析确定合理采样条件的步骤
参考文献
第2篇 纳米机械加工表层形成机理
第3章纳米机械加工的分子动力学建模与仿真
3.1 晶体铜纳米加工的分子动力学模型
3.2分子动力学基本原理
3.2.1经典牛顿运动方程的求解方法
3.2.2描述原子相互作用的势能函数
3.2.3模拟实验条件的系综
3.2.4其他设置
3.3晶体铜建模技术
3.3.1 晶体结构
3.3.2单晶铜建模
3.3.3双晶铜建模
3.3.4纳米晶铜建模
3.4晶体缺陷
3.4.1晶体缺陷分类
3.4.2位错缺陷
3.5晶体缺陷分析技术
3.5.1 中心对称参数CSP
3.5.2共近邻分析CNA
3.5.3 Ackland键角分析BAD
参考文献
第4章晶体铜纳米机械加工机理
4.1纳米机械加工单晶铜
4.1.1单晶铜纳米机械加工机理
4.1.2其他参数对纳米机械加工单晶铜的影响
4.2纳米机械加工双晶铜
4.2.1包含任意晶界的双晶铜纳米机械加工机理
4.2.2包含孪晶界的双晶铜纳米机械加工机理
4.3纳米机械加工纳米晶体铜
4.3.1全三维纳米晶体铜纳米机械加工机理
4.3.2准三维柱状纳米晶体铜纳米机械加工机理
参考文献
第5章纳米机械加工亚表面损伤层的定量预测
5.1 晶体铜纳米机械加工亚表面损伤层形成机理
5.2基于单个原子势能的亚表面变形层定量预测
5.2.1原子势能的变化模型
5.2.2基于原子势能的变化模型的亚表面损伤层定量预测
5.3基于纳米压痕的亚表面损伤层定量预测
5.3.1基于纳米压痕的亚表面损伤层的硬度的预测模型
5.3.2基于纳米压痕的亚表面损伤层深度的定量预测
5.4基于孪晶变形的亚表面损伤层的控制及改善
5.4.1纳米晶体铜纳米机械加工中孪晶变形
5.4.2纳米机械加工纳米孪晶铜
参考文献
第3篇 基于AFM的纳米机械加工技术
第6章基于原子力显微镜的纳米机械加工技术
6.1 AFM刻划加工的工作模式
6.1.1 AFM工作原理
6.1.2 AFM刻划加工原理
6.1.3恒高刻划加工模式
6.1.4恒力刻划加工模式
6.2 AFM探针针尖位置实时检测及加工深度控制
6.2.1 A：FM刻划加工存在的问题
6.2.2.AFM刻划加工深度实时检测方法
6.2.3 AFM刻划加工深度控制方法
6.2.4 AFM微悬臂探针压入样品模型建立
6.3 一种基于AFM的三维微／纳加工系统
6.3.1总体设计
6.3.2单片机控制器总体设计
6.3.3单片机控制器研制
6.3.4单片机控制器软件实现
6.3.5上位机软件实现
参考文献
第7章 采用AFM探针的纳米机械加工机理及工艺
7.1刻划力检测方法
7.1.1悬臂梁3个方向弹性常数的确定
7.1.2三方向力的确定方法
7.1.3力表征信号的测量方法
7.1.4刻划过程中力参数的确定实例
7.2 AFM微探针纳米机械刻划加工材料去除机理及实验
7.2.1 AFM探针机械刻划机理
7.2.2探针形状对材料去除形态的影响
7.2.3加工深度和表面质量影响因素研究
7.2.4加工过程刻划力的影响因素研究
7.3微探针加工工艺参数的优化
7.4二维微结构AFM探针纳米加工
7.4.1 与AFM刻划软件加工的对比研究
7.4.2线型结构的加工工艺
7.4.3二维面型结构的加工工艺
7.4.4加工过程其他因素影响
7.5三维微结构AFM探针纳米加工
7.5.1基于二维加工工艺的三维微结构加工
7.5.2基于新型纳米加工系统的探针轨迹规划
7.5.3 AFM微探针三维加工过程
7.5.4三维连续曲面微结构微探针加工实例
7.6采用AFM探针加工跨尺度微纳结构
7.6.1 采用AFM探针加工毫米尺度微纳结构的加工装置及加工过程
7.6.2采用AFM探针加工毫米尺度微纳结构的加工实例
参考文献
第4篇 基于AFM的工程应用
第8章AFM与自组装”相结合的应用
8.1基于机械一化学方法的硅表面可控自组装技术研究
8.1.1硅表面可控自组装单层膜的理论
8.1.2微加工系统的建立及微加工实验研究
8.1.3硅表面可控自组装膜的制备及其验证实验研究
8.1.4硅表面可控自组装膜的应用研究
8.2 基于AFM的聚二甲基硅氧烷PDMs自组装及转移印刷微／纳结构
8.2.1 PDMS的化学结构和特性
8.2.2 Au／PDMS自组装褶皱图案的分析
8.2.3调控Au／PDMS自组装褶皱图案的实验研究
8.3嵌段共聚物自组装模板的制造
8.3.1嵌段共聚物自组装的理论研究
8.3.2 自组装有序纳米微结构的AFM表征
8.3.3 自组装有序纳米微结构的实验研究
参考文献
第9章 AFM碳纳米管探针的制备
9.1 AFM碳纳米管针尖的制作
9.1.1 AFM碳纳米管针尖的制备过程
9.1.2 AFM碳纳米管针尖制备的理论分析
9.1.3 AFM碳纳米管针尖的截断操作
9.1.4碳纳米管针尖的搭接延长操作
9.2 AFM碳纳米管针尖的应用
9.2.1敲击模式和相位成像技术
9.2.2碳纳米管针尖的力曲线研究
9.2.3长程力对针尖检测影响的对比研究
9.2.4毛细力对纳米管针尖和硅针尖的影响研究
参考文献
第10章AFM在靶丸检测与加工中的应用
10.1靶丸表面圆周轮廓的评价方法
10.1.1表面粗糙度参数
10.1.2圆度误差
10.1.3球度误差
10.1.4靶丸表面模数功率谱评价
10.2靶丸表面圆周轮廓检测系统研制
10.2.1系统的测量轨迹方案
10.2.2测量系统的组成
10.2.3测量系统的机械结构设计
10.2.4电控系统及软件的研制
10.3靶丸表面圆周轮廓的测量实验.
10.3.1正交大圆法测量与评价
10.3.2等间隔经圆法测量与评价
10.4激光靶丸表面的纳米机械加工
10.4.1靶丸充气孔AFM加工技术研究
10.4.2靶丸表面AFM局部微结构加工实验
10.4.3靶丸表面圆周调制加工实验及再测量研究
参考文献.
第ll章基于AFM的癌细胞的机械力学特性研究
11.1基于AFM癌细胞的静态力学特性的分析
11.1.1 AFM压痕实验的理论计算
11.1.2细胞纳米压痕实验
11.1.3细胞骨架与细胞力学特性的关系
11.1.4癌细胞黏附特性实验
11.2癌细胞动态力学特性的研究
11.2.1小球针尖的制备
11.2.2癌细胞动态特性测量
参考文献
术语索引
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