序言　vii
编审委员　ix
作者　xi

第一章奈米科技概论　1
1.1前言　1
1.2奈米材料之特性　2
1.3奈米材料之结构　3
1.3.1奈米管　4
1.3.2奈米线　4
1.3.3量子点与量子井　5
1.3.4奈米孔洞材料　5
1.3.5奈米复合物　6
1.4制备技术　6
1.5应用领域　7
1.5.1奈米元件　7
1.5.2磁性元件　8
1.5.3光电元件　8
1.5.4生医应用　9
1.5.5奈米材料其他应用　9
1.6结论　10
．参考文献　10

第二章奈米检测简介13
2.1概述　13
2.2奈米尺寸与计量单位　14
2.3检测项目　15
2.3.1尺寸、外观、粒径、膜厚及力学特性　15
2.3.2机械特性　15
2.3.3光学特性　16
2.3.4表面结构　17
2.3.5电性　18
2.3.6磁性　19
2.3.7能量　21
2.3.8量子效应　21
2.3.9生物医学　23
2.4检测与奈米科技发展关系　24
．参考文献　24

第三章光子束检测技术　27
3.1概述　27
3.1.1光的本质－波动与粒子的双重性　27
3.1.2基于光学波动性质之光学显微镜　28
3.1.3影像技术鸟瞰　28
3.1.4突破绕射极限的光学显微技术　29
3.1.5从空间解析到时间解析　32
3.1.6结语　33
3.2差动共焦显微术　34
3.2.1基本原理　34
3.2.2技术规格与特征　35
3.2.3应用与实例　42
3.2.4结语　51
3.3表面电浆子共振显微术　51
3.3.1引言　52
3.3.2电浆子效应　54
3.3.3表面电浆子强化之萤光显微术　57
3.3.4表面电浆子相位显微术　60
3.3.5表面电浆子增强双光子萤光显微术　63
3.3.6结论　64
3.4非线性光学－多光子显微术　64
3.4.1历史沿革　64
3.4.2基本原理　65
3.4.3多光子显微镜的解析度　66
3.4.4应用与实例　67
3.4.5结论　71
3.5萤光光谱分析术　72
3.5.1基本原理　72
3.5.2技术规格与特征　81
3.5.3萤光激发系统分类　86
3.5.4应用与实例　89
3.5.5结语　93
3.6拉曼光谱显微术　94
3.6.1历史　94
3.6.2基本原理　95
3.6.3共焦拉曼光谱显微术　97
3.6.4扫描近场拉曼光谱显微术　101
3.6.5探针增强拉曼光谱显微术　103
3.6.6结论　107
3.7相调反史托克拉曼散射显微术　108
3.7.1前言　108
3.7.2基本原理　110
3.7.3技术规格　113
3.7.4应用与实例　116
3.7.5结语　122
．参考文献　122

第四章X 光检测技术　131
4.1概述　131
4.2 X光绕射分析术　132
4.2.1基本原理　132
4.2.2影响 X光绕射峰的因素　135
4.2.3卷积理论　136
4.2.4技术规格与特征　146
4.2.5应用与实例　146
4.2.6结语　148
4.3　X光吸收光谱分析术　148
4.3.1基本原理　148
4.3.2技术规格与特征　153
4.3.3应用与实例　154
4.3.4结语　162
4.4X光光电子光谱法　162
4.4.1简介　162
4.4.2束缚能　163
4.4.3光电子的动能　169
4.4.4仪器特征　170
4.4.5光谱特征　175
4.4.6定量分析　180
4.4.7纵深资讯　181
4.4.8结语　185
4.5小角度X光散射分析术　185
4.5.1基本原理　185
4.5.2技术规格与特征　197
4.5.3应用与实例　200
4.5.4结语　202
4.6X光萤光分析术及X光全反射萤光光谱分析术　202
4.6.1基本原理　202
4.6.2技术规格与特征　204
4.6.3应用与实例　209
4.6.4结语　210
4.7X光反射率测量法　211
4.7.1前言　211
4.7.2基本原理　212
4.7.3实验方法　216
4.7.4程式模拟　218
4.7.5应用实例　222
4.7.6结语　225
4.8X光微聚焦光束技术　225
4.8.1前言　225
4.8.2X光光源　227
4.8.3X光聚焦光学元件　228
4.8.4微聚焦同步辐射光束线　233
4.8.5X光微聚焦光束之应用　236
4.8.6结语　244
．参考文献　245

第五章离子束检测技术　253
5.1概述　253
5.2二次离子质谱分析术　254
5.2.1基本原理　254
5.2.2技术规格与特征　257
5.2.3应用与实例　260
5.2.4结语　267
5.3拉塞福背向散射分析术　268
5.3.1物理背景　268
5.3.2实验装置　269
5.3.3工作原理　270
5.3.4参考实例　274
5.3.5能量鑑别　276
5.3.6氢的侦测　277
5.3.7沟渠效应　279
5.3.8结语　283
5.4中能量离子散射分析术　284
5.4.1简介　284
5.4.2基本原理　285
5.4.3仪器设备　288
5.4.4应用实例　291
5.4.5结语　294
5.5粒子诱发X光分析术　294
5.5.1基本原理　295
5.5.2仪器设备与量测　299
5.5.3应用与实例　303
5.5.4结语　313
．参考文献　313

第六章电子束检测技术　317
6.1概述　317
6.2扫描式电子显微术　318
6.2.1基本原理　319
6.2.2技术规格与特征　326
6.2.3应用与实例　326
6.2.4结语　328
6.3穿透式电子显微术　328
6.3.1简介　328
6.3.2仪器特征　331
6.3.3影像的对比　336
6.3.4扫描穿透式电子显微镜　350
6.3.5结语　353
6.4能量散佈分析术　353
6.4.1前言　353
6.4.2 X光产生原理　353
6.4.3EDS仪器架构　354
6.4.4无感时间　357
6.4.5伪像　358
6.4.6效率　361
6.4.7 EDS量测模式　361
6.4.8定性分析　362
6.4.9定量分析　365
6.4.10能量散佈光谱仪之特征　367
6.4.11EDS操作参数选择　369
6.4.12EDS实际应用　370
6.4.13结语　372
6.5电子能量损失光谱分析术　372
6.5.1电子束与原子之间的作用　372
6.5.2EELS构造与侦测原理　373
6.5.3EELS能谱分析　375
6.5.4定量分析　377
6.5.5细微结构　379
6.5.6能量过泸穿透式电子显微镜　381
6.5.7空间解析度　384
6.5.8结语　385
6.6低能电子绕射分析术　385
6.6.1基本原理　385
6.6.2低能量电子绕射的理论　387
6.6.3低能量电子绕射的实验技术　390
6.6.4应用与实例　393
6.6.5结语　395
6.7反射式高能电子分析术　395
6.7.1基本原理　396
6.7.2表面重组结构　399
6.7.3RHEED 振盪现象　400
6.7.4磊晶的应用　402
6.7.5结语　404
6.8奈米欧杰电子能谱表面分析技术　404
6.8.1表面分析的基本观念　404
6.8.2欧杰电子能谱仪的基本观念　408
6.8.3应用实例　411
6.9阴极萤光光谱分析术　413
6.9.1基本原理　413
6.9.2技术规格与特征　414
6.9.3应用与实例　419
6.9.4结语　426
．参考文献　426

第七章探针检测技术　431
7.1概述　431
7.2扫描穿隧显微术　432
7.2.1基本原理　432
7.2.2仪器结构　436
7.2.3超高真空低温 STM　438
7.2.4场发射 STM　439
7.2.5应用实例　440
7.2.6结语　447
7.3原子力显微术　448
7.3.1前言　448
7.3.2基本原理　449
7.3.3系统特征与技术规格　452
7.3.4应用与实例　460
7.3.5结论　464
7.4近场光学显微术　465
7.4.1基本原理与历史　465
7.4.2仪器架构　467
7.4.3应用与实例　472
7.4.4新近发展　478
7.4.5结论　481
7.5磁力显微术　483
7.5.1历史介绍　483
7.5.2操作原理　484
7.5.3磁针与磁力来源　486
7.5.4磁力与磁力显微镜影像模式　492
7.6其他扫描探针显微术　494
7.6.1电性扫描探针显微术　494
7.6.2扫描电容显微术　495
7.6.3扫描电流显微术　503
7.6.4电力显微术　508
7.6.5压电力显微术　509
7.6.6结语　512
．参考文献　512

第八章其他检测方法　519
8.1中子绕射散射仪　519
8.1.1中子绕射简介　519
8.1.2技术规格与特征　520
8.1.3基本原理　522
8.1.4应用与实例　525
8.1.5结语　528
8.2奈米压痕仪　529
8.2.1基本原理　530
8.2.2技术规格与特征　535
8.2.3应用与实例　538
8.2.4结语　546
8.3表面轮廓仪　547
8.3.1前言　547
8.3.2表面测量相关的发展　548
8.3.3探针型表面轮廓量测　549
8.3.4非接触式表面形貌量测　552
8.3.5结论　557
8.4石英振盪器在奈米表面吸附分析之应用　558
8.4.1基本原理　558
8.4.2技术规格与特征　560
8.4.3应用与实例　561
8.4.4结语　562
8.5微悬臂樑于奈微米检测之应用　563
8.5.1微悬臂樑简介　563
8.5.2微悬臂樑静态测试　565
8.5.3微悬臂樑动态测试　572
8.5.4注意事项　577
8.5.5结论　580
8.6光散射法测定粒径与 zeta 电位　580
8.6.1简介　580
8.6.2光散射　581
8.6.3电泳光散射法　591
8.6.4结语　598
8.7BET 比表面积分析法　599
8.7.1简介　599
8.7.2气体吸附行为与等温吸附脱附曲线　600
8.7.3BET 表面积的量测原理　603
8.7.4BET 理论适用之范围　609
8.7.5快速估计材料表面积－单点法　609
8.7.6实际量测过程与注意事项　611
8.7.7结论　612
．参考文献　612

第九章前瞻性奈米检测技术　619
9.1结构显微术　619
9.1.1远场光学奈米显微术　619
9.1.2原子探针断层扫描　625
9.1.3高角度环状暗场扫描穿透式电子显微镜断层扫描　626
9.2结构特性分析术　627
9.2.1电子奈米绕射　627
9.3光学性质分析术　628
9.3.1近场扫描光学奈微术　628
9.3.2自旋体旋进的激发探测研究　628
9.3.3法拉第旋转之时间解析　629
9.3.4发冷光的上转换之时间分析　630
9.4弹性特性分析术　631
9.4.1侷限的声频声子：低频拉曼散射分析　631
9.4.2奈米团簇的振动态之同步激发－时间解析频谱仪　632
9.5电子与电的特性分析术　633
9.5.1表面探针显微技术　633
9.5.2延伸能量损失精细结构　635
9.5.3X光光电子能谱术微探针　635
9.6磁性特性分析术　636
9.6.1硬X光光激发　636
9.7结语　638
．参考文献　638