Simulation of Scanning Near-Field Optical Microscopy Spectra of 1D Plasmonic Graphene Junctions
我们提出了数值模拟的散射型扫描近场光学显微镜（s-SNOM）的一维等离子体石墨烯结。模拟的s-SNOM谱进行了全面的分析，为三种类型的结。我们发现条件时，从S-SNOM测量的等离子体反射系数的传统解释不适用。我们的研究结果适用于其他导电的二维材料，并提供了一个全面的了解s-SNOM技术探测局部输运性质的二维材料。
2021-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Multichannel scanning probe microscopy and spectroscopy of graphene moire structures
金属上的石墨烯莫尔结构，因为它们表现出长（莫尔）和短（原子）尺度有序结构，是扫描探针方法应用的理想系统。在这里，我们提出了复杂的研究石墨烯/Ir（111）系统的三维扫描隧道和原子力显微镜/光谱以及开尔文探针力显微镜。所有结果清楚地表明，莫尔条纹和原子尺度对比度的变化作为偏置电压以及扫描探针和样品之间的距离的函数，允许在金属上的石墨烯层的成像中区分地形和电子贡献。所提出的结果是伴随着国家的最先进的密度泛函理论计算证明理论和实验数据之间的良好协议。
2013-09-29 cond-mat.mtrl-sci
Insights into radiation damage from atomic resolution scanning transmission electron microscopy imaging of mono-layer CuPcCl$_{16}$ films on graphene
迄今为止，单层有机晶体的原子分辨图像只能用扫描探针方法获得。一方面，它们通常在大块材料的表面上制备，这是无法通过（扫描）透射电子显微镜获得的。另一方面，单层有机晶体的临界电子剂量的数量级低于散装晶体，使（扫描）透射电子显微镜表征非常具有挑战性。在这项工作中，我们提出了一个原子分辨的研究单层CuPcCl \textsubscript{16}晶体下的电子束的动力学，以及通过低剂量电子显微镜获得的未损坏的分子的图像。结果显示了这种材料的2D层中的动力学和辐射损伤机制，补充了早期研究中对大块晶体的发现。此外，能够对未受损的分子晶体进行成像，可以表征由2D材料和有机分子组成的新复合材料。
2018-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Incorporation of Mn in Al$_{x}$Ga$_{1-x}$N probed by x-ray absorption and emission spectroscopy, high-resolution microscopy, x-ray diffraction and first-principles calculations
采用同步辐射X射线吸收和发射光谱技术，辅以高分辨透射电子显微镜方法和密度泛函理论计算，研究了Al含量高达100%的Al $_{x}$ Ga $_{1-x}$ N：Mn样品中Mn的影响。Mn的原子和电子结构与其局域环境和价态一起建立。Al浓度高达82%的Al $_{x}$ Ga $_{1-x}$ N：Mn得到了一种没有沉淀的稀合金，并证实了Mn在外延过程中的表面活性剂作用。
2015-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Near-Field Scanning Microwave Microscopy: Measuring Local Microwave Properties and Electric Field Distributions
我们描述了近场微波显微镜的微波器件的长度尺度远小于用于成像的波长。我们的显微镜可以在两种可能的配置中操作，允许对材料特性或局部电场进行定量研究。
1998-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Scanning Tunneling Microscopy Study of Square Manganese Tetramers on Mn3N2 (001)
利用分子束外延和扫描隧道显微镜研究了反铁磁Mn_3N_2（001）在MgO（001）衬底上的生长。这些图像显示了平滑的梯田和原子台阶。在一些梯田上，可以看到一个独特的和新的重建，解决作为正方形锰四聚体在c（4x 2）结构安排。四聚体重构的两个结构域彼此旋转90 $^\circ$。提出了一个模型，这个正方形Mn四聚体重建，其中的Mn原子的四聚体层属于Mn层在表面的MnN-MnN-Mn堆叠序列。
2005-12-06 cond-mat.mtrl-sci
Nanothermal Characterization of Amorphous and Crystalline Phases in Chalcogenide Thin Films with Scanning Thermal Microscopy
硫系相变材料（PCM）中非晶相和晶相的热性能对非易失性随机存取存储器的器件性能起着关键作用。利用扫描热显微镜（SThM）研究了激光脉冲GeTe和Ge2Sb2Te5薄膜中非晶相和晶相的纳米形貌。通过执行SThM测量和应用定量物理模型的两个膜厚度，PCM和SThM探针之间的PCM热导率和热边界电导独立估计为每个化学计量的非晶相和结晶相。
2014-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Forescattered electron imaging of nanoparticles in a scanning electron microscopy
在这项研究中，我们已经使用了一个Zr-Nb合金含有定义明确的纳米析出物作为模型材料，在其中研究成像对比度反转（原子序数或衍射对比度）观察到的forescattered电子成像系统，ARGUSTM，在扫描电子显微镜（SEM）成像时，薄箔的传输几何形状。这项研究是基于蒙特卡罗模拟和分析的显微照片实验获得不同的成像条件下。基于这些结果，提出了提高原子序数或衍射对比度的成像条件。从ARGUSTM扫描电镜成像系统获得的数据也进行了比较，从标准的透射电子显微镜和扫描透射电子显微镜成像相同的材料的结果。这些结果证明了ARGUSTM系统研究纳米尺度材料微观结构的能力。
2019-04-11 cond-mat.mtrl-sci
Simultaneously imaging of dielectric properties and topography in a PbTiO_3 crystal by near-field scanning microwave microscopy
我们使用近场扫描微波显微镜同时成像的介电常数，损耗角正切，和形貌的PbTiO_3晶体。利用这种方法，我们研究了周期畴几何结构中的局部介电常数和损耗角正切对测量的谐振频率和品质因数的影响。我们还进行了理论计算，结果与实验数据吻合得很好，揭示了介电常数的各向异性本质。
2000-02-17 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study on scanning tunneling microscopy images of hydrogen-terminated Si(110) surfaces
利用第一性原理计算研究了氢封端Si（110）表面的扫描隧道显微镜图像。结果表明，计算得到的满态像和局域态密度与最近的实验结果是一致的，空态像与满态像有明显的不同.为了阐明这种差异的起源，我们详细研究了影响图像的局域态密度，发现表面硅原子的成键和反键态在很大程度上影响了填充态和空态图像之间的差异。
2005-02-16 cond-mat.mtrl-sci
Magnon diffuse scattering in scanning transmission electron microscopy
我们提出了一个理论和模拟的热漫散射由于激发的磁振子在扫描透射电子显微镜。计算表明，磁振子可以呈现原子的对比度时，检测到的电子能量损失谱使用原子大小的电子束。结果表明，体心立方铁在300 K时的磁振子漫散射强度比原子振动引起的热漫散射强度弱4个数量级。在声子和磁振子分散不重叠的能量范围内，单色扫描透射电子显微镜配备直接电子探测器的光谱预计将解决磁振子光谱签名。
2021-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Low-dimensional NbO structures on the Nb(110) surface: scanning tunneling microscopy, electron spectroscopy and diffraction
用X射线光电子能谱学、X射线衍射（XPS，XPD）和扫描隧道显微镜（STM）研究了Nb（110）表面的NbOx结构。结果表明，铌原子有序形成一个二维超结构与铌原子链之间的间距相等。Nb3d-和O1s-能级的化学位移表明，氧化物层对应于一氧化铌NbO和大部分的化学吸附态的氧是本地化的表面上。提出了NbO在Nb（110）表面上的准有序结构模型。
2008-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Band Structure Mapping of Nanotube Transistors by Scanning Photocurrent Microscopy
报道了碳纳米管场效应晶体管（CNFET）在不同输运状态下的空间分辨光电流测量结果。它表明，在不同的偏置条件下测量的光电流提供访问的电子能带结构的纳米管通道的轮廓。将器件转换为n型或p型状态的曲线进行比较，清楚地证明了环境中化学掺杂的影响。此外，我们表明，扫描光电流显微镜构成了一个有效的和简便的技术，定量测定在这样的设备中的肖特基势垒高度。
2007-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Impact of elasticity on the piezoresponse of adjacent ferroelectric domains investigated by scanning force microscopy
由于弹性，晶体的机械变形发生在与其厚度相当的长度尺度上。这通过向多畴铁电晶体施加均匀电场来例示：当一个畴扩展时，相邻的畴收缩，导致在畴边界处的箝位。因此，使用大面积顶部电极的厚晶体中的微米级域图案的压电机械驱动的表面微扰被大幅抑制，几乎无法通过压电响应力显微镜访问。
2007-10-23 cond-mat.mtrl-sci
How to reveal metastable skyrmionic spin structures by spin-polarized scanning tunneling microscopy
我们预测的亚稳态skyrmionic自旋结构的发生，如反skyrmions和高阶skyrmions在超薄过渡金属薄膜的表面使用蒙特卡罗模拟的基础上参数化的自旋哈密顿量从密度泛函理论计算。我们表明，这样的自旋结构将出现在自旋极化扫描隧道显微镜（SP-STM）图像具有类似的对比度。skyrmions和antiskyrmions显示一个圆形的平面外磁化提示和两个叶片的蝴蝶对比度平面内提示。通过旋转尖端磁化方向可以实现明确的区分，而不需要磁化的所有分量的信息。
2016-04-18 cond-mat.mtrl-sci
Metal-Silicene Interaction Studied by Scanning Tunneling Microscopy
用分子束外延方法在3x 3硅烯和R3 xR 3硅烯薄膜上沉积了Ag原子。利用扫描隧道显微镜和拉曼光谱，我们发现Ag原子与3x 3硅烯和R3 xR 3硅烯薄膜没有形成化学键，这是由于硅烯表面的化学惰性。在3 × 3硅烯薄膜上，Ag原子主要形成稳定的平顶Ag岛。相比之下，银原子形成纳米团簇并在硅烯膜上滑动，表明更惰性的性质。拉曼光谱表明，在R3 xR 3中存在比R7 xR 7/3x 3硅烯更多的sp2杂化
2015-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Imaging the interface of epitaxial graphene with silicon carbide via scanning tunneling microscopy
已经提出在SiC上外延生长的石墨烯作为用于碳基电子器件的材料。了解石墨烯和SiC衬底之间的界面对于未来的应用非常重要。我们报告的能力，使用扫描隧道显微镜成像单层石墨烯下的界面结构。这种成像是可能的，因为石墨烯在费米能以上或以下1eV的能量下看起来是透明的。我们基于密度泛函理论的计算分析显示了这种透明度是如何从SiC衬底上石墨烯层的电子结构中产生的。
2007-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Adsorption geometry of Cu(111)-Cs studied by scanning tunneling microscopy
利用扫描隧道显微镜在低温下研究了Cu（111）-Cs体系在不同铯覆盖度下的吸附。在低覆盖率下，我们观察到一个六边形有序的Cs吸附层，相互吸附物的距离为1.1 nm。这个距离讨论了一个相称的吸附超结构，这是稳定的长程吸附相互作用介导的Cu（111）表面态电子。中间覆盖的特点是不相称的上层结构，这是相对于衬底晶格旋转。在9 K下的旋转行为遵循与外延旋转模型一致的总体趋势。随着覆盖率的增加，吸附层被发现旋转朝向与基板对齐。
2006-03-21 cond-mat.mtrl-sci
Imaging and registration of buried atomic-precision donor devices using scanning capacitance microscopy
我们表明，扫描电容显微镜（SCM）可以通过最近开发的原子精度扫描隧道显微镜（STM）光刻技术在Si中制造的掩埋δ掺杂施主纳米结构的图像。完成原子精度纳米电子器件的一个关键挑战是精确地将介观金属接触对准STM定义的纳米结构。利用SCM的能力，以图像掩埋的掺杂剂纳米结构，我们已经开发出一种技术，通过该技术，我们能够将金属电极定位在表面上，以形成接触到下面的STM制造的供体纳米结构，测量精度为300 nm。低温（T=4K）传输测量证实了接触到供体纳米结构的成功放置。
2014-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Depth, relaxation and temperature dependence of defect complexes in scanning transmission electron microscopy
我们提出了一种新的分析方法，用于扫描透射电子显微镜（STEM）的基础上的Voronoi细胞集成方法，以确定在ZnO中的InZn和VZn缺陷复合物的三维位置。使用最先进的仿真软件和硬件，我们提出了使用模拟图像上的迈克尔逊对比度的计算方法，以确定在实验设置中使用的最佳接收角。缺陷的位置，DFT松弛和冷却的样品到液氮温度的效果进行了研究。DFT松弛被证明是后果，以准确地确定三维位置的缺陷。松弛也被证明有一个显着的影响，在液氮温度下相邻的列。
2019-06-04 cond-mat.mtrl-sci
Watching Domains Grow: In-situ studies of polarization switching by combined Scanning Probe and Scanning Transmission Electron Microscopy
在扫描透射电子显微镜中，用导电针尖施加局部电场，直接观察了多铁性BiFeO 3薄膜中铁电畴的成核和生长。观察到铁弹畴的形核和生长及其与预先存在的71^{ \circ }畴壁的相互作用，并与相场模拟的结果进行了比较。特别是，一个优先的成核网站和方向依赖的钉扎畴壁观察到由于在没有底部电极的样品中的亚稳态切换的动力学缓慢。这些原位空间分辨观测的一阶偏压诱导的相变揭示了介观机制的基础功能的广泛的多铁性材料。
2011-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Charge manipulation and imaging of the Mn acceptor state in GaAs by Cross-sectional Scanning Tunneling Microscopy
在GaAs中的一个单独的Mn受体映射的横截面扫描隧道显微镜（X-STM）在室温下观察到一个强烈的各向异性形状的受体状态。受体状态表现为一个十字形的功能，我们归因于弱结合到锰离子形成的（Mn $^{2+}3d^5+hole$）复合物的价空穴。我们建议，所观察到的Mn受体波函数的各向异性是由于d-波存在于受体基态。
2004-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Scanning probe microscopy in an ultra-low vibration closed-cycle cryostat
我们报告国家的最先进的扫描探针显微镜测量进行基于脉冲管的顶部加载的封闭循环低温恒温器的基础温度为4 K和9 T的磁铁。我们将样品空间与来自低温冷却系统的机械和声学噪声解耦，以实现扫描探针实验。在我们的系统中的极低的振动幅度，使成功的成像0.39 nm的晶格台阶上的单晶SrTiO $_{3}$以及磁涡旋在Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+x}$超导体。对样品温度和外加磁场的精细控制进一步使我们能够以前所未有的20：1的信噪比探测Fe $_{0.5}$ Co $_{0.5}$ Si中的螺旋磁相和skyrmion晶格相。最后，我们首次展示了石英晶体音叉剪切力显微镜在一个封闭的循环低温恒温器。
2014-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Complementary two dimensional carrier profiles of 4H-SiC MOSFETs by Scanning Spreading Resistance Microscopy and Scanning Capacitance Microscopy
本文利用扫描扩散电阻显微镜和扫描电容显微镜，以约5纳米的高分辨率对4H-SiC功率MOSFET的元胞进行二维载流子分布成像，并可视化载流子浓度波动。
2024-07-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Fast determination of thickness through scanning moiré fringe in scanning transmission electron microscopy
样品厚度是透射电子显微镜（TEM）成像中的一个重要参数，用于解释图像对比度和理解性能与微观结构之间的关系。在这项研究中，我们介绍了一种基于扫描莫尔条纹（SMF）的扫描透射电子显微镜（STEM）模式下确定厚度的方法。使用聚焦系列SMF成像可以在中等放大率下原位确定样品厚度，在很大程度上避免了光束损伤和污染。该方法为TEM成像中厚度的确定提供了一种快速方便的方法，特别适用于金属有机框架等束敏感材料。
2021-11-12 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Exploring leakage in dielectric films via automated experiment in scanning probe microscopy
利用扫描探针显微镜（SPM）的自动化实验研究了电介质薄膜中的电子传导路径。在这里，我们使用大视场扫描来识别局部导电点的位置，并开发SPM工作流程，以更高的空间分辨率探测它们的动态行为，作为时间，电压和扫描过程的函数，以自动化的方式。使用这种方法，我们观察的可变行为的导电点在20 nm厚的铁电Hf0.54Zr0.48O2膜，导电点消失，并在连续扫描过程中重新出现。在扫描过程中还会出现新的导电点。自动化的工作流程是通用的，可以集成到广泛的显微镜技术，包括SPM，电子显微镜，光学显微镜和化学成像。
2021-11-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Tip-gating Effect in Scanning Impedance Microscopy of Nanoelectronic Devices
用扫描门显微镜和扫描阻抗显微镜（SIM）研究了半导体单壁碳纳米管中的电子输运。根据探头电位，SIM可以在侵入性和非侵入性模式下进行。高分辨率成像的缺陷时，探针作为一个本地门，同时作为一个静电探针的本地电位。一类弱缺陷变得可观察，即使它们位于强缺陷附近。讨论了针尖选通扫描阻抗显微镜的成像机理。
2002-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Scanning capacitance microscopy using a relaxation oscillator
我们已经进行了扫描电容显微镜使用弛豫振荡器。精确校准表明灵敏度为0.05 pF。金属结构的表面形貌，如机加工槽和硬币，可以很容易地获得在恒定高度（非接触）或攻丝（接触）模式。空间分辨率已达到亚50 $μ$ m。
2014-02-25 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Honeycomb lattice of graphite probed by scanning tunneling microscopy with a carbon nanotube tip
碳纳米管（CNT）针尖是通过化学气相沉积在蚀刻钨丝的顶点处制造的，并用于扫描隧道显微镜。在T=79 K时，用CNT针尖分辨STM图像中的石墨蜂窝晶格。源自CNT的p轨道的优异空间分辨率是STM图像中石墨蜂窝晶格的图像的原因。CNT尖端对于晶格常数小的样品的成像是有用的，并且由于其具有尖锐的p轨道的优越空间分辨率，可以获得具有轨道排序的样品中的轨道信息。
2013-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reversible hydrogenation and band gap opening of graphene and graphite surfaces probed by scanning tunneling spectroscopy
通过扫描隧道显微镜和光谱研究了氢化对石墨烯和石墨表面形貌和电子性质的影响。使用Ar/H2等离子体对表面进行化学改性。分析数千个扫描隧道光谱测量，我们确定石墨/石墨烯表面上的氢化学吸附在费米能级附近平均打开0.4 eV的能带隙。我们发现，虽然等离子体处理以不可逆的方式改变了表面形貌，但电子性质的变化可以通过适度的热退火来逆转，并且样品可以再次氢化，从而在第二次氢化后产生类似的，但略有降低的半导体行为。
2012-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local Tunneling Magnetoresistance probed by Low-Temperature Scanning Laser Microscopy
利用低温扫描激光显微镜（LTSLM）研究了垂直锰氧化物结中的隧道磁电阻（TMR），确定了两个电极的局部相对磁化强度M取向与外部磁场H的大小和取向的关系。在固定方向扫描磁场振幅揭示了结电极中的磁畴成核和传播。对于高阻态，实现了几乎单畴反平行磁化结构，而在低阻态，结保持在多畴状态。基于LTSLM获得的局部M组态计算的电阻$R_\mathrm{calc}(H)$与磁输运测量的R（H）定量一致。
2011-08-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Scanning probe microscopy imaging of metallic nanocontacts
我们显示了扫描探针显微镜测量控制电迁移周期之间的金属纳米接触。用于减薄工艺的纳米线通过阴影蒸发来制造。使用扫描力显微镜获得的最高分辨率约为3 nm。在前几个电迁移循环期间，形成纳米接触的整体狭缝结构。狭缝首先沿着晶界通过，然后在稍后的阶段在消耗晶粒的过程中垂直地分裂晶粒。我们发现，首先整个导线被加热，然后在变薄过程中，随着狭缝的形成，电流流过几个较小的触点，这需要较少的功率。
2011-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Laser Scanning Microscopy of HTS Films and Devices
介绍了激光扫描显微镜（LSM）作为一种空间分辨的高温材料和器件测试方法的性能。作者所获得的早期结果进行了简要回顾。最后介绍了LSM的一些新的应用，包括高温超导体射频模式响应的成像，高温超导体单晶超导特性的探测，双光束激光扫描显微镜的研制等。LSM成像证实了高温超导材料电阻率的相滑移线机制的存在。
2005-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Topographic and electronic contrast of the graphene moiré on Ir(111) probed by scanning tunneling microscopy and non-contact atomic force microscopy
由于石墨烯和下面的金属表面之间的晶格失配，在过渡金属表面上生长的外延石墨烯通常表现出莫尔图案。我们使用扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）实验来探测Ir（111）表面上石墨烯莫尔条纹的电子和形貌对比度。虽然STM形貌的影响，接近费米能量和本地隧道势垒高度的状态的局部密度，AFM是能够产生的“真正的”表面形貌，一旦从尖端和衬底之间的范德华力（VDW）相互作用所产生的背景力被考虑在内。我们观察到35 $\pm$ 10 μ m的莫尔条纹，其中石墨烯-Ir（111）距离在石墨烯蜂窝位于下面的铱原子顶部的区域中最小，而在fcc或hcp三重中空位点上较大。
2011-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Fast Image Simulation Algorithm for Scanning Transmission Electron Microscopy
使用现有的模拟算法，以原子分辨率对具有现实尺寸的样品进行扫描透射电子显微镜的图像模拟可能需要非常大的计算时间。我们提出了一种新的算法命名为PRISM，结合了两个最常用的算法，布洛赫波和多切片方法的功能。PRISM使用傅立叶插值因子$f$，其对于原子分辨率模拟具有典型值4-20。我们表明，在许多情况下，PRISM可以提供一个加速，规模与$f^4$相比，多切片模拟，精度损失可以忽略不计。我们通过对无定形碳基底上的结晶纳米颗粒进行大规模扫描透射电子显微镜图像模拟来证明这种方法的有用性。
2017-04-21 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Application of scanning mid-IR-laser microscopy for characterization of semiconductor materials for photovoltaics
扫描中红外激光显微镜以前被证明是表征不同半导体晶体的有效工具。现在，该技术已成功地应用于研究CZ SixGe 1-x --一种有前途的光致发光材料--和太阳能电池用多晶硅。此外，这种技术被证明是适当的成像抛光引起的缺陷，以及这样的巨大的缺陷，如“针孔”。此外，以前无法解释的“异常”（立方功率）的依赖性的信号的扫描中红外激光显微镜在光束诱导的光散射模式上获得的机械抛光样品的光激发功率现在已被归因于过剩的载流子散射带电的线性缺陷，可能位错线。本文的结论是，扫描中红外激光显微镜可作为现代光化学材料缺陷研究的一种非常有效的工具。
2010-08-24 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Proximity Scanning Transmission Electron Microscopy/Spectroscopy
在这里，提出了一种新的显微镜方法，使用能量低于20 eV的电子束成像和表征非常薄的样品，如少层材料，有机分子和纳米或亚纳米分辨率的纳米结构。显微镜技术通过邻近（或近场）效应实现高分辨率，如扫描隧道显微镜（STM），同时它还允许检测透射电子用于成像和光谱学，如扫描透射电子显微镜（STEM）。这种近距离透射电子显微镜（PSTEM）不需要任何透镜来聚焦电子束。它还允许详细表征低能电子与材料的相互作用。PSTEM可以以非常类似于扫描隧道显微镜的方式操作，其提供样品表面的几何和电子结构的高分辨率成像。此外，它允许基于检测到的透射电子信号对样品的内部结构进行成像和表征。PSTEM包括一系列光谱学，解决材料中低能电子的传输和散射问题。因此，可以从测量中提取丰富的信息。PSTEM为研究薄材料提供了一种全新而强大的方法。这种方法有可能揭示新的薄材料分析方法和新的物理现象。
2016-01-05 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
3D nanostructuring of La0.7Sr0.3MnO3 thin film surfaces by scanning tunnelling microscopy
利用扫描隧道显微镜对La0.7Sr0.3MnO3薄膜进行了纳米尺度的三维表面修饰。据证明，有明确定义的偏置电压和扫描速度的组合，允许受控的表面结构。可以获得尺寸低至1.5 nm的横向结构。此外，可以以半个单位晶胞的精度可再现地控制蚀刻深度，使得能够设计3D表面结构和通过蚀刻控制La0.7Sr0.3MnO3的表面终止。
2010-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
PICTS: A Novel Deep Reinforcement Learning Approach for Dynamic P-I Control in Scanning Probe Microscopy
National University of Singapore（新加坡国立大学）；Institute of Materials Research and Engineering, Agencies of Science, Technology and Research (A*STAR)（新加坡科技研究局材料研究与工程研究所）；NUS Research Institute (NUSRI)（新加坡国立大学研究院）
针对扫描探针显微镜的动态P-I控制问题，提出新型并行集成控制与训练系统PICTS，通过深度强化学习实现控制策略的实时动态调整，为该技术的控制优化提供新方法。
2025-02-11 cond-mat.mtrl-sci cs.LG physics.app-ph
Characterization of nanometer-sized, mechanically exfoliated graphene on the H-passivated Si(100) surface using scanning tunnelling microscopy
我们已经开发了一种通过将石墨机械剥离到Si（100）-2x1：H表面上来沉积具有2-10 nm的最小横向尺寸的石墨烯单层和双层的方法。纳米尺寸单层石墨烯的室温、超高真空（UHV）隧道光谱测量揭示了尺寸相关的能隙范围为0.1-1 eV。此外，石墨烯层的数量可以直接从扫描隧道显微镜（STM）的形貌轮廓确定。这一原子学研究为探索纳米石墨烯的电子结构提供了实验基础，有助于石墨烯基纳米电子学的发展。
2007-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Elucidating the photoresponse of ultrathin MoS2 field-effect transistors by scanning photocurrent microscopy
利用扫描光电流显微镜研究了少层二硫化钼场效应晶体管的本征光响应机理。我们将局部增强的光电流归因于MoS 2/Au界面处的光激发载流子的能带弯曲辅助分离。几层二硫化钼晶体管的波长依赖性光电流定性地遵循二硫化钼的光吸收光谱，提供带间光激发的直接证据。在不同的外部电场和载流子浓度的时间和光谱分辨光电流测量建立漂移扩散电流占主导地位的偏置下的设备中的光电电流。
2013-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The study of intrinsic defect state of FeSe with scanning tunneling microscopy
我们应用高分辨扫描隧道显微镜研究了体材料FeSe的本征缺陷态。利用扫描隧道谱分析了薄膜中的四种本征缺陷：I型哑铃缺陷、II型哑铃缺陷、顶层Se空位缺陷和内层Se位缺陷。从特征的抑郁症和增强的状态密度测量在一个大的能量范围内，I型哑铃和II型哑铃被确定为Fe空位和Se $_\mathrm{Fe}$缺陷，分别。通过光谱分析确定了顶层Se空位和可能的内层Se位空位。缺陷的测定进行了比较，并在很大程度上证实了在环形暗场扫描透射电子显微镜测量的剥离FeSe。在我们的实验中，缺陷态的详细映射为将来与复杂的理论计算进行比较奠定了基础。
2019-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Real-space analysis of scanning tunneling microscopy topography datasets using sparse modeling approach
提出了一种稀疏建模方法，用于分析扫描隧道显微镜形貌数据，其中包含大量的峰对应的表面原子。该方法基于具有$\mathrm{L}_1$正则化和$k$均值聚类的相关向量机，使得能够以超出测量网格的分辨率的精度分离峰和原子中心定位。与传统的最小二乘法相比，所提出的方法的有效性和效率被证明使用合成数据。所提出的方法的应用程序的金属氧化物薄膜的实验数据清楚地表明存在的缺陷和相应的局部晶格变形。
2017-03-25 cond-mat.mtrl-sci physics.data-an
Thermal frequency noise in low oscillation amplitude Dynamic Scanning Force Microscopy
悬臂梁位置的热波动为任何扫描力显微镜的精度设置了基本限制。在目前的工作中，我们分析如何限制这些波动的尖端样品系统的共振频率的测定。对动态扫描力显微镜频率检测的基本原理进行了修正，并详细分析了典型频率检测单元对悬臂梁热起伏的精确响应。热频率噪声的一般关系被发现作为测量带宽和悬臂梁振荡的函数。对于大的振荡幅度和低的带宽，这个关系收敛到从文献中已知的结果，而对于低的振荡幅度和大的带宽，我们发现，热频率噪声等于谐振曲线的宽度，因此保持有限的，与迄今为止已知的关系所预测的相反。这项工作的结果从根本上决定了动态扫描力显微镜的极限。
2010-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron transparent graphene windows for environmental scanning electron microscopy in liquids and dense gases
由于其在宽的电子能量范围内的电子传输，分子不渗透性，高电导率和优异的机械刚度，悬浮石墨烯膜似乎是一个近乎理想的窗口材料，用于浸没在液体和/或稠密气体介质中的纳米和介观物体（包括生物医学样品）的原位（体内）环境电子显微镜。在该通信中，利用对金属和SiN支撑孔的石墨烯转移协议的小修改，设计了具有可交换石墨烯窗口的可重复使用的环境电池。以分散在水中的胶体金纳米颗粒（50 nm）为液体中扫描电镜的模型对象，测试了石墨烯膜在不同成像条件下的成像效果。讨论了液体中电子显微镜的限制因素，如电子束引起的水辐解和高剂量下石墨烯膜的损伤。
2012-08-21 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Scanning electron microscopy with polarization analysis for multilayered chiral spin textures
我们表明，扫描电子显微镜与极化分析（SEMPA），这是敏感的两个面内磁化分量可以用来成像的多层手性自旋纹理的面外磁化多畴状态。通过在多层膜的顶部沉积一层薄的铁，我们通过铁中的杂散场的映射来成像底层的面外畴态。我们还表明，SEMPA可以用来在这些系统中的磁畴壁手性的图像后，铣削掉的覆盖层和成像的最顶部的磁性层直接。
2017-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fast Simulation of Damage Diffusion Distribution in Scanning Transmission Electron Microscopy
针对扫描透射电子显微镜中电子束损伤扩散过程数值模拟计算量大的问题，本文提出一个结合高效数值计算、先进可视化和多线程技术的高性能C++框架，在保持准确性的同时实现了高效运行。
2025-06-30 cond-mat.mtrl-sci eess.SP
Visualizing quantum phenomena at complex oxide interfaces: an atomic view from scanning transmission electron microscopy
复杂氧化物界面是凝聚态物理和材料科学的研究热点之一。在过去的十年中，像差校正扫描透射电子显微镜和光谱学已被证明是非常宝贵的可视化和理解新兴的量子现象在接口。本文综述了近年来电子显微镜在界面探测方面的研究进展。具体来说，我们讨论了几个重要的挑战，电子显微镜，以提高我们对界面现象的理解，从变温，磁性，电子能量损失谱分析，电子对称性和缺陷探测的角度。
2021-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cross-Sectional Scanning Tunneling Microscopy and Spectroscopy of Semimetallic ErAs Nanostructures Embedded in GaAs
第一次通过截面扫描隧道显微镜（XSTM）和光谱（XSTS）的生长和原子/电子结构的分子束外延（MBE）生长的ErAs纳米颗粒和纳米棒嵌入在GaAs矩阵检查。截面能够询问内部结构，并且非常适合于研究嵌入的纳米结构。嵌入式铒砷纳米结构生长的早期阶段，通过这些技术进行检查，并与以前的横截面TEM工作进行比较。还进行了ErAs纳米颗粒和纳米棒的Tunneling光谱I（V），表明这两种纳米结构都是半金属的。
2012-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Scanning Thermo-ionic Microscopy: Probing Nanoscale Electrochemistry via Thermal Stress-induced Oscillation
电化学材料发展面临的一个普遍挑战是我们缺乏对10-100 nm范围内局部长度尺度的物理和化学过程的理解，而获得这种理解需要新一代成像技术。在这篇文章中，我们介绍了扫描热离子显微镜（STIM）探测局部电化学在纳米尺度上，用于成像的Vegard应变通过热应力激发。由于离子振荡是由应力而不是电压驱动的，因此响应对机电、静电和电容效应不敏感，并且它们不受全局电流扰动的影响，从而使操作中测试成为可能。
2017-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic structure of Mn wires on Si(001) resolved by scanning tunneling microscopy
在亚单层覆盖下，Mn在Si（001）表面上形成垂直于下面的Si二聚体行取向的原子线。虽然许多其他元素在室温下形成对称的二聚体线，我们表明，锰线有一个不对称的外观和引脚附近的硅二聚体。我们发现，一个原子配置与锰三聚体晶胞可以解释这些观察结果，由于硅二聚体屈曲相附近的电线和锰三聚体的取向之间的相互作用。我们详细研究了四线配置使用高分辨率扫描隧道显微镜（STM）成像和比较我们的研究结果与STM图像模拟密度泛函理论。
2012-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic-scale patterning of hydrogen terminated Ge(001) by scanning tunneling microscopy
在本文中，我们展示了原子级光刻的氢终止锗（001。光刻图案是通过在超高真空中使用扫描隧道显微镜针尖从吸附在干净的原子级平坦Ge（001）表面上的H抗蚀剂层选择性地解吸氢原子而获得的。研究了针尖-样品偏压对光刻工艺的影响。通过改变尖端到样本的偏差，可以实现特征尺寸从200纳米到1.8纳米的光刻图案。这些结果开辟了一个扫描探针光刻方法的可能性，以制造未来的原子级器件的锗。
2009-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Scanning Tunneling Microscopy of Gate Tunable Topological Insulator Bi2Se3 Thin Films
拓扑绝缘体（TI）载流子密度的电场控制极大地扩展了这些材料的实际应用。然而，低温局部探针研究和栅极可调TI器件的组合仍然具有挑战性。我们已经克服了这一限制，通过扫描隧道显微镜和光谱测量原位分子束外延生长Bi2Se3薄膜SrTiO 3衬底上的预图案化电极。使用这种门控方法，我们能够移动费米能级的顶面态由250毫电子伏的3纳米厚的Bi2Se3设备。我们报告的表面态色散，带隙，在费米能级的电子结构的场效应研究。
2013-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of zigzag and armchair edges of graphite using scanning tunneling microscopy and spectroscopy
环境和超高真空（UHV）扫描隧道显微镜（STM）/扫描隧道光谱（STS）观测揭示了石墨的结构相关的边缘状态的存在。在超高真空下，在Fermi能级附近（局域态密度（LDOS）峰值VS = 30 mV），观察到（SQRT（3）× SQRT（3））R30超晶格和氢化锯齿边（扶手椅边）的亮斑，表明锯齿边是产生边缘态的原因，尽管在空气中制备的锯齿边和扶手椅边没有明显区别。然而，即使在氢化的扶手椅边缘中，也在缺陷点处观察到亮点，在缺陷点处，扶手椅边缘中产生部分锯齿形边缘。
2005-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
