纳米技术的扫描探针显微镜
人们单凭双眼来认识并改造世界是有限的，例如：人眼可直接分辨的最小间隔约为O.07mm；人的双手尽管灵活，却无法精确地控制和操纵微小的物体。但人的思维和创造力是无穷的。20世纪80年代，一种新的基于物理、多种现代技术结合起来的表面分析仪器——扫描隧道显微镜(STM)应运而生。STM不仅具有很高的空间分辨率(横向可达O.1nm，纵向好于O.01nm)，可以直接观测到物质表面的原子结构；而且还可以操纵原子和分子，把人的主观意志强加给大自然。也许，STM是人的双眼和双手的延伸，是人类智慧的结晶。https://uploadfile.xcx.gw66.vip/uploadfile/image/0/397/770/2021-10/16351499485152.png
在STM的基础上，发展了一系列扫描探针显微镜(SPM)。例如：扫描力显微镜(SFM)、弹道电子发射显微镜(BEEM)、近场光学显微组织(SNOM)等。这两种新的显微技术都是利用探针与样品之间的不同作用来探测纳米尺度表面或界面的物理性质和化学性质。纳米科学技术是研究各种物质(包括原子、分子等)的性质和相互作用，并利用这些特征在纳米尺度上(0.1nm~1OOnm)。它的终极目标是直接以纳米级的物质表现出的特性，生产具有特殊功能的产品，实现生产方式的飞跃。目前已广泛应用于纳米电子、纳米机械、纳米材料学、纳米生物学、纳米光学、纳米化学等领域。
尽管纳米科技的历史要追溯到三十多年前的著名物理学家、诺贝尔奖得主理查德·费曼在一次美国物理学年会上发表了一篇有远见的报告，但“纳米科技”一词是最近几年才出现的，这是SPM技术及其应用快速发展的时期。第五届国际纳米科学大会和第一届国际纳米科学大会在美国举行，这说明了SPM和纳米科技之间的必然联系，纳米技术的相继问世，对纳米技术的诞生和发展起到了重要的促进作用，奈米技术的发展也为SPM的应用提供了广阔的天地。……
大家谈起了21世纪的科学技术，有人说是“分子电子时代”，有人说是“信息时代”；事实上，纳米科技将成为未来新时代的基石。一些发达国家投入了大量资金，开展了纳米科技领域有影响力的科学家研究。美、英、日、德等国都非常重视纳米技术。美国真空学会成立了纳米科学技术部。NFF将纳米科技列为重点项目，此外，美国纳米技术相关项目中有超过半数的资金来自军队。在财政困难的情况下，英国政府还制定了一项纳米技术计划，并选定了八个项目，如机械、光学、电子等。在日本制订的先进技术发展研究计划中，十二项涉及纳米科技。它的投资高达数十亿日元。为了建设一套世界级超高真空低温STM，德国汉堡大学应用物理系结构研究中心投资了一千万马克，希望能在有关磁单极存在的重大科学问题上取得重大突破。
与传统技术发展规律不同，纳米科技的产业应用直接源于基础研究，从基础向应用的转化是直接的，其转化周期也较短。实际上，纳米技术发展得比最初预计的要快，有些已经实现了。在计算机、信息处理、通信、制造、生物、医疗和航天等领域，纳米技术有着广阔的发展前景。如前所述，先前关于纳米科技的概念中已经提到，纳米科技是以纳米尺度研究物质特性为基础，最终利用这些特性生产出具有特殊功能的产品，从而实现生产方式的飞跃。因此，纳米科学在基础研究方面具有诱人的前景。由于物质在纳米尺度上会呈现新奇的现象，奇异的效应和性质。纳米技术是一种新技术，能为人们提供新的、有特殊功能的产品和设备。
页:
[1]