納米科學與技術(shù)是近年來在全球范圍內(nèi)廣受重視的一門飛速發(fā)展的新興學科，而納米測量學與納米材料學、納米電子學、納米生物學、納米機械學和納米光學一樣，已經(jīng)成為納米科學與技術(shù)的重要研究方向之一�！都{米尺度幾何量和機械量測量技術(shù)/國家出版基金資助項目“十二五”國家重點圖書》在總結(jié)作者科研工作的基礎(chǔ)上，較全面地對納米尺度線寬（CD）測量，納米尺度邊緣粗糙度（LER）測量，納米尺度微力、楊氏模量和剛度測量以及微納尺度固液界面邊界條件測量進行了論述。書中多為作者多年從事納米測量相關(guān)研究的科研成果、實踐經(jīng)驗與心得體會。
《納米尺度幾何量和機械量測量技術(shù)/國家出版基金資助項目“十二五”國家重點圖書》對從事該領(lǐng)域研究工作的科研人員具有一定的借鑒意義。
第1章 納米尺度線寬（CD）測量
1.1 概述
1.1.1 納米尺度線寬（CD）測量研究的應(yīng)用背景
1.1.2 Nano 1線寬測量國際比對項目
1.1.3 常用的線寬測量技術(shù)和方法簡介
1.1.4 納米線寬（CD）測量的研究現(xiàn)狀
1.1.5 目前線寬測量工具存在的缺點與不足
1.2 原子力顯微鏡AFM及其在線寬測量中的應(yīng)用
1.2.1 原子力顯微鏡概述
1.2.2 AFM在線寬測量中的應(yīng)用
1.2.3 原子力顯微鏡的最新發(fā)展
1.3 線寬的測量模型與算法
1.3.1 基于最小二乘法原理的測量模型
1.3.2 基于最小二乘模型的測量結(jié)果分析
1.3.3 使用不同探針測量結(jié)果的比較
1.4 掃描圖像數(shù)據(jù)的分析及誤差修正
1.4.1 探針膨脹作用的消除
1.4.2 掃描圖像的濾波去噪
1.4.3 樣本傾斜位置的修正
1.5 線寬測量誤差及不確定度分析
1.5.1 不確定度的估計與合成
1.5.2 線寬的計算及誤差修正
1.5.3 線寬測量的不確定度分析
1.5.4 實驗與不確定度值的估算
1.6 雙圖像拼接法的研究
1.6.1 雙圖像拼接法的提出
1.6.2 剛體的空間位置變換
1.6.3 掃描圖像的匹配
1.6.4 圖像的插值和擬合
1.6.5 實驗與結(jié)果分析
參考文獻
第2章 納米尺度邊緣粗糙度（LER）測量
2.1 概述
2.1.1 納米尺度邊緣粗糙度（LER）測量的研究背景
2.1.2 線邊緣粗糙度的研究內(nèi)容及其發(fā)展
2.1.3 線邊緣粗糙度測量技術(shù)的研究現(xiàn)狀
2.1.4 線邊緣粗糙度測量的關(guān)鍵問題分析
2.2 線邊緣粗糙度的定義及其表征參數(shù)的研究
2.2.1 線邊緣粗糙度測量的需求分析
2.2.2 線邊緣粗糙度的定義研究
2.2.3 線邊緣粗糙度的表征參數(shù)
2.3 基于AFM的線邊緣粗糙度測量模型
2.3.1 測量樣本與測量條件
2.3.2 線邊緣粗糙度測量模型的建立
2.3.3 測量結(jié)果與分析
2.4 線邊緣粗糙度的多尺度表征方法研究
2.4.1 線邊緣粗糙度特性分析
2.4.2 基于冗余第二代小波變換的LER多尺度表征
2.4.3 隨機輪廓仿真與分析
2.4.4 測量結(jié)果與分析
2.5 AFM測量線邊緣粗糙度影響因素的研究
2.5.1 探針對掃描圖像的影響
2.5.2 AFM掃描圖像噪聲的影響
2.5.3 壓電晶體驅(qū)動精度的影響
2.5.4 掃描采樣間隔的影響
參考文獻
第3章 納米尺度微力、楊氏模量和剛度測量
3.1 概述
3.1.1 納米尺度力學量測量的研究意義和背景
3.1.2 AFM在納米尺度力學測量中的應(yīng)用狀況
3.1.3 微懸臂梁制造與應(yīng)用狀況
3.1.4 微懸臂梁剛度測量的研究現(xiàn)狀
3.2 微懸臂梁頻率響應(yīng)特性研究
3.2.1 微懸臂梁振動分析
3.2.2 基于有限元法的微懸臂梁頻率響應(yīng)特性仿真
3.2.3 楊氏模量與離面彎曲固有頻率關(guān)系模型
3.3 流體環(huán)境對微懸臂梁頻率響應(yīng)影響研究
3.3.1 簡化分析法
3.3.2 微懸臂梁尺寸效應(yīng)和流固耦合效應(yīng)
3.3.3 簡化氣彈模型方法
3.3.4 計算流體力學方法
3.4 微懸臂梁剛度測量方法研究
3.4.1 微懸臂梁楊氏模量測試
3.4.2 微懸臂梁剛度測量
3.4.3 剛度測量結(jié)果與分析
3.5 微懸臂梁剛度校正
3.5.1 安裝傾斜角對剛度的影響分析
3.5.2 針尖位置對微懸臂剛度的影響分析
3.5.3 接觸剛度對微懸臂梁剛度影響的分析
3.5.4 面內(nèi)變形對剛度的影響分析
3.5.5 等效剛度綜合校正
參考文獻
第4章 微納尺度固液界面邊界條件測量
4.1 概述
4.1.1 研究背景
4.1.2 疏水表面納米氣泡研究進展
4.1.3 固液界面邊界滑移研究進展及其測量技術(shù)
4.1.4 納米氣泡與邊界滑移關(guān)系研究進展
4.1.5 納米氣泡與邊界滑移研究中存在的問題
4.2 聚苯乙烯表面納米氣泡AFM成像
4.2.1 改進的液體中微懸臂夾持器
4.2.2 聚苯乙烯表面納米氣泡特征
4.2.3 影響納米氣泡成像掃描參數(shù)
4.2.4 力調(diào)制模式下探針與納米氣泡的相互作用研究
4.3納米氣泡產(chǎn)生納米凹痕的機理研究
4.3.1 納米氣泡存在對聚苯乙烯表面的影響
4.3.2 疏水表面納米凹痕形成
4.3.3 納米凹痕形成機理
4.4表面納米結(jié)構(gòu)提高納米氣泡非移動性研究
4.4.1 納米尺度動態(tài)接觸角測量技術(shù)
4.4.2 納米氣泡非移動性理論模型
4.4.3 納米氣泡非移動性實驗驗證
4.5 固液界面滑移長度測量方法的研究
4.5.1 納米氣泡與邊界滑移關(guān)系模型
4.5.2 實驗裝置及樣品制備
4.5.3 接觸模式AFM滑移長度的測量
4.5.4 敲擊模式AFM滑移長度的測量
4.5.5 納米氣泡與邊界滑移關(guān)系的實驗驗證
參考文獻
附錄作者發(fā)表的與本書相關(guān)的文章 目錄
術(shù)語索引
第4章 微納尺度固液界面邊界條件測量
在各種納米氣泡和邊界滑移測量工具中，AFM可以對納米氣泡進行直觀成像，測量其物理性質(zhì)，并且在力和位移測量中都具有納米級精度，因此，它是納米氣泡以及邊界滑移研究的理想工具。本書采用AFM測量納米氣泡和邊界滑移，針對前述納米氣泡和邊界滑移研究領(lǐng)域中存在的問題，著者進行了如下研究工作。
（1）應(yīng)用改進的微懸臂夾持器對納米氣泡進行成像。改進常規(guī)空氣中微懸臂夾持器，將其應(yīng)用于液體中成像。應(yīng)用改進的微懸臂夾持器對納米氣泡進行成像并對其特征進行表征，通過改變AFM的掃描參數(shù)，觀察納米氣泡的尺寸及分布密度變化，確定影響納米氣泡成像的實驗條件并揭示納米氣泡的聚合過程。
�。�2）研究納米氣泡在聚苯乙烯表面產(chǎn)生納米結(jié)構(gòu)的作用機理。應(yīng)用疏水表面納米氣泡較高的內(nèi)部壓強以及固液氣三相接觸線的表面張力，在聚苯乙烯表面形成納米結(jié)構(gòu)化表面，研究其作用機理，以期建立一種基于納米氣泡的納米結(jié)構(gòu)化表面制作方法。
�。�3）建立納米結(jié)構(gòu)可提高納米氣泡非移動性的模型。針對疏水表面納米氣泡易于聚合的問題，從提高納米氣泡在樣品表面的穩(wěn)定
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