基于电子显微镜的一维纳米材料力电学的原位测量系统

近年来，随着大量创新纳米材料的不断被发现，它们的力、电学等性质也引起科学家们广泛的关注。然而，由于纳米材料本身结构微小，使得精确测量非常困难。这个项目的主旨是发明一套可以广泛推广应用的、能够达到纳米测量精度的、可原位观测晶格和位错等微观结构的实验测量系统。其研究对象是以碳纳米管，金属和半导体纳米线为主体的一维纳米结构。为了实现以上要求，我们拟设计基于微/纳机电系统（MEMS/NEMS）的微观力、电学测量平台。此平台由一个微型热学执行器和一个基于电容的力传感器构成，用表面微型制造技术制造。得益于MEMS和纳米材料在尺寸上的近似，我们可以得到纳牛级别力的输出，和纳米精度的位移测量。整个MEMS测量系统运行于高精密电子显微镜（SEM或者TEM）中，可实现原子级别的原位观测，对研究纳米材料微观结构和力、电学性质的关系有重大意义。