综述了原子力显微镜(AFM)在光盘质量检测中的应用.AFM能够在nm尺度上直接对光盘及其模板上的信息位几何结构的特征尺寸及其误差进行三维测量,从而可以建立生产工艺参数和信息位几何结构之间、信息位几何结构和盘片电气性能之间的关系,进而找出影响光盘质量的直接原因.用AFM进行光盘质量检测主要有三方面：盘片和模板表面的定性观测;信息位几何结构的半定量分析;信息位特征尺寸的统计分析.定性观测和半定量分析可以对盘片播放的高误差率、凹坑形态和块出错率、凸台形态及其表面粗糙度等参数进行有针对性的检测;而信息位特征尺寸的统计分析则可以对信息位几何结构的关键参数进行面向生产过程的统计分析.所得结论表明AFM在光盘质量检测过程中具有独特的优势.

以原子力显微镜单自由度模型为研究对象，在考虑激励和摩擦的情况下，应用相轨迹、Poincare图、Lyapunov指数、分叉图等对硅一硅模型系统进行分析计算，说明在其它参数不变激励频率为基频率和2倍基频时激励振幅对杆的影响。

原子力显微镜（AFM）属于扫描探针显微镜（SPM）的一种,主要介绍原子力显微镜的基本工作原理并阐述了其在聚合物凝聚态中的形貌、相分离和结晶方面的一些主要应用。

研究氮化硅尖在十八烷基三甲基氧硅烷（ＯＴＥ）／云母表面的修饰过程。使用原子力／摩擦力显微镜。以云母作为参考样品，研究了针尖在样品表面的修饰效应和修饰后针尖的清洁过程，并考察了湿度和载荷对针尖修饰效应的影响。修饰过程不是一个渐进的过程，在最初几次摩擦扫描中修饰较快，然后在１０－２０次扫描后达到平衡态。在ＯＴＥ／云母表面修饰后的针尖在云母表面的摩擦力信号比修饰前针尖在云母表面摩擦力信号小，并且大部分吸

针对广泛应用的扫描电镜和台阶仪在测量纳米厚度时存在的破坏性和近似性等局限性，提出了一种基于弯曲测试技术实现纳米梁厚度精密测量的方法．该方法的核心思想是悬浮结构在载荷的作用下产生初始弯曲直至其下表面与衬底接触的过程中形成的载荷一位移曲线会出现斜率明显不同的两个直线段，其交点代表了悬浮结构下表面与衬底之间的初始接触，由此可测量出该悬浮结构下表面与衬底之间的间隙，从而间接得到结构的厚度值．分别采用原子力显微镜（AFM）和纳米压痕仪作为测试平台对单晶硅固支纳米梁进行了厚度测量，两种测量仪器得到了一致性较好的测量结果．讨论了测量随机误差、系统误差以及数据计算误差等对测试结果的影响和相应的误差降低方法．

在基于原子力显微镜的纳米操作过程中，由于缺乏实时反馈信息，造成纳米操作效率低下且灵活性差，同时探针因受力过大而损坏。为此，本文通过对探针受力-悬臂变形进行建模，并根据实时检测到的悬臂变形信号、新的参数获取与校准方法，从而获取探针所受的实时三维纳米力。将此三力经比例放大后送人力／触觉设备进行感知，操作者就可以实时调节施加在探针上力的大小及探针的运动轨迹，使得操作的效率及灵活性明显提高，且可以避免探针因受力过大而造成损坏。纳米刻画和多壁碳纳米管的操作实验验证了系统的有效性。

提出一种基于压电陶瓷管扫描器的X-Y二维大范围纳米级定位系统,该系统利用摩擦力和惯性使样品产生步进式的微位移。阐述了该系统的设计和工作原理,并给出了它在原子力显微镜中用于探针-样品间的定位控制的应用实例,取得了理想效果。

讨论了磁力显微镜中的镍针尖的制备技术;并通过改进以往采用直流电化学腐蚀方法制备针尖的电路,可以在金属丝被腐蚀断裂瞬间获得更短的腐蚀电流切断时间.当腐针电路切断时间减少到200 ns时,可重复获得半径优于10 nm的镍针尖.

为了研究原子力显微镜（AFM）“突跳”现象的产生机理，基于经典弹性理论和Lennard-Jones势能定律建立了AFM针尖与样品纳米接触的弹性模型。给出了在AFM针尖逐渐趋近样品表面的过程中，AFM针尖与样品间的粘着力、样品表面的轮廓曲线和样品表面的变形量随AFM针尖与样品表面间距的变化规律。分析了AFM“突跳”现象的产生机理和影响因素。研究表明，AFM“突跳”现象主要是由样品表面在粘着引力的作用下产生拉伸变形并与AFM针尖“突跳”接触引起的。

设计了一种IPC-208B型原子力显微镜大范围扫描的三维镜体结构,原子力显微镜通过该结构中的步进驱动系统、压电陶瓷扫描器、微悬臂探针及其调节装置共同实现探针针尖的精确位移控制与扫描检测,该镜体采用样本扫描设置突破了压电陶瓷对扫描范围的限制,可使扫描范围达25mm×25mm,采用装配该三维驱动系统的原子力显微镜进行了云母以及聚酰胺检测实验,实验结果表明,所设计的IPC-208B型大范围扫描三维驱动系统检测精度可达到0.1nm,能够实现纳米级检测扫描,该设计提高了AFM检测实验的可操作性和效率,降低了实验成本。