一種隧道結(jié)場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種隧道結(jié)場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)裝置，利用隧道結(jié)場(chǎng)檢測(cè)電場(chǎng)、磁場(chǎng)強(qiáng)度。
【背景技術(shù)】
[0002]自1982年國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司蘇黎世實(shí)驗(yàn)室Gerd Binnig博士和Heinricn Rohrer博士利用量子力學(xué)中的隧道效應(yīng)研制出世界上首臺(tái)掃描隧道顯微鏡(STM)，使人類第一次能夠?qū)崟r(shí)地觀察單個(gè)原子在物質(zhì)表面的排列狀態(tài)和與表面電子行為有關(guān)的物理化學(xué)性質(zhì)，不僅為納米技術(shù)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力地觀察和實(shí)驗(yàn)工具，而且直接促進(jìn)了納米科技的快速發(fā)展，作為納米技術(shù)納米技術(shù)發(fā)展歷史上里程碑式的發(fā)明，掃描隧道顯微鏡被國(guó)際科學(xué)界公認(rèn)為八十年代世界十大科技成就之一，其發(fā)明者在1986年被授予諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
[0003]STM基本的工作原理是量子理論中的隧道效應(yīng)，通過(guò)探針針尖和樣品表面間的隧穿電流來(lái)探測(cè)探針和樣品之間的距離，分辨率達(dá)到0.0lnm，即可分辨出單個(gè)原子。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是構(gòu)建隧道效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的條件，提供打破了以往電場(chǎng)、磁場(chǎng)強(qiáng)度不便測(cè)量的難題、且對(duì)電場(chǎng)、磁場(chǎng)強(qiáng)度能夠以某一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行衡量比對(duì)的一種隧道結(jié)場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)裝置。
[0005]上述目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種隧道結(jié)場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)裝置，包括三維立體基底和至少兩根金屬電極成對(duì)封存在三維立體基底上，兩根金屬電極頂端相對(duì)，頂端之間的距離為0.0lnm-lOOnm，頂端部分為真空狀態(tài)，尾端設(shè)有外引導(dǎo)線。
[0006]所述金屬電極頂端為針尖形狀。
[0007]所述金屬電極的材料為鉑金、鎢、銥或鉑金、鎢、銥制成的混合材料。
[0008]所述金屬電極的數(shù)量為3對(duì)，每對(duì)2根。
[0009]所述三維立體基底是一種可因電場(chǎng)或磁場(chǎng)強(qiáng)度大小而發(fā)生不同變形的有機(jī)材料基底。
[0010]所述三維立體基底各個(gè)面光滑平整。
[0011]當(dāng)將此裝置置于電場(chǎng)、磁場(chǎng)中時(shí)，由于受到場(chǎng)強(qiáng)作用的影響，器件會(huì)發(fā)生形變，不同大小強(qiáng)度的場(chǎng)強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致不同大小的變形，這會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部封存的兩金屬電極之間的距離發(fā)生改變，進(jìn)而兩金屬電極之間的隧道電流的大小也隨之改變，通過(guò)改變的大小，我們可以比對(duì)不同電場(chǎng)、磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小以及同一電場(chǎng)、磁場(chǎng)不同位置處場(chǎng)強(qiáng)的大小。
[0012]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理簡(jiǎn)單、生產(chǎn)制造容易，使用效果好。通過(guò)本實(shí)用新型，由兩根金屬電極構(gòu)成的金屬電極組封存在三維立體基底內(nèi)，兩根金屬電極頂端為針尖形狀，材料為鈾金、媽、銥、或其混合物，兩金屬電極頂端相對(duì)，距離為0.01nm-100nm ;金屬電極頂端部分為真空狀態(tài)，另一端設(shè)有外引導(dǎo)線。然后將本實(shí)用新型裝置置于電場(chǎng)、磁場(chǎng)中開(kāi)始測(cè)量并采集隧道電流進(jìn)行比對(duì)分析其大小。其原理是，當(dāng)兩正對(duì)金屬電極在極近距離而不接觸時(shí)，兩電極之間就會(huì)有隧道電流的產(chǎn)生，而隧道電流對(duì)距離非常敏感，通過(guò)隧道電流的變化檢測(cè)外界場(chǎng)強(qiáng)大小。
[0013]通過(guò)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的隧道結(jié)場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量裝置，打破了以往電場(chǎng)、磁場(chǎng)強(qiáng)度不便測(cè)量的難題，而且對(duì)電場(chǎng)、磁場(chǎng)強(qiáng)度能夠以某一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行衡量比對(duì)，打開(kāi)了我們探究電場(chǎng)、磁場(chǎng)新篇章。
[0014]本實(shí)用新型中設(shè)計(jì)的隧道結(jié)場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)裝置基本的工作原理是量子理論中的隧道效應(yīng)，通過(guò)兩金屬電極間的隧穿電流的大小來(lái)反應(yīng)外界周圍環(huán)境電場(chǎng)、磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小。
[0015]隧穿電流對(duì)距離非常敏感，而距離的變化會(huì)因外界的聲波、震動(dòng)即沖擊所引起，距離改變1埃米所帶來(lái)的隧道電流是10倍的變化關(guān)系。因此，將隧道效應(yīng)引入到檢驗(yàn)電場(chǎng)、磁場(chǎng)強(qiáng)度的制作中，是可取的，也是有實(shí)用意義的。
[0016]全球納米級(jí)針尖應(yīng)用的市場(chǎng)每年為1000億美元，本發(fā)明將對(duì)外界場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行檢測(cè)，將帶來(lái)不可估量的經(jīng)濟(jì)效益與科技價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)意圖。
[0018]圖中：1三維立體基底、2金屬電極、3外引導(dǎo)線。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖以及【附圖說(shuō)明】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0020]圖1描述了本實(shí)施例的裝置結(jié)構(gòu)，一種隧道結(jié)場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)裝置，包括三維立體基底和至少兩根金屬電極成對(duì)封存在三維立體基底上，兩根金屬電極頂端相對(duì)，頂端之間的距離為0. Olnm-lOOnm，頂端部分為真空狀態(tài)，兩根金屬電極尾端分別設(shè)有外引導(dǎo)線。金屬電極頂端為針尖形狀。金屬電極的材料為鉑金、鎢、銥或鉑金、鎢、銥制成的混合材料。金屬電極的數(shù)量為3對(duì)。三維立體基底是一種可因電場(chǎng)或磁場(chǎng)強(qiáng)度大小而發(fā)生不同變形的有機(jī)材料基底，三維立體基底各個(gè)面光滑平整。
[0021]本實(shí)用新型中，金屬電極2頂端為針尖形狀，金屬電極2的材料為鉑金、鎢、銥或鉑金、媽、銥制成的混合材料。
[0022]整體組成的結(jié)構(gòu)作為隧道結(jié)隧道結(jié)場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)儀來(lái)使用。本實(shí)用新型的裝置放置在電場(chǎng)或者磁場(chǎng)中時(shí)，三維立體基底1會(huì)受其作用發(fā)生變形，此時(shí)，金屬電極2之間的距離也隨之改變，金屬電極2與金屬電極2之間的隧道電流也隨之改變，通過(guò)采集隧道電流的大小便可間接表示出場(chǎng)強(qiáng)的大小了。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種隧道結(jié)場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)裝置，其特征是:包括三維立體基底(1)和至少兩根金屬電極成對(duì)封存在三維立體基底(1)上，所述三維立體基底(1)是一種可因電場(chǎng)或磁場(chǎng)強(qiáng)度大小而發(fā)生不同變形的有機(jī)材料基底，兩根金屬電極(2)頂端相對(duì)，頂端之間的距離為0.0lnm-lOOnm，頂端部分為真空狀態(tài)，尾端設(shè)有外引導(dǎo)線(3)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道結(jié)場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)裝置，其特征是:所述金屬電極(2)頂端為針尖形狀。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道結(jié)場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)裝置，其特征是:所述金屬電極(2)的材料為鉑金、鎢、銥或鉑金、鎢、銥制成的混合材料。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道結(jié)場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)裝置，其特征是:所述金屬電極的數(shù)量為3對(duì)，每對(duì)2根。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道結(jié)場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)裝置，其特征是:所述三維立體基底(1)各個(gè)面光滑平整。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種隧道結(jié)場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)裝置，利用隧道結(jié)場(chǎng)檢測(cè)電場(chǎng)、磁場(chǎng)強(qiáng)度，包括三維立體基底和至少兩根金屬電極成對(duì)封存在三維立體基底材料上，兩根金屬電極頂端相對(duì)，頂端之間的距離為0.01nm-100nm，頂端部分為真空狀態(tài)，尾端設(shè)有外引導(dǎo)線。本實(shí)用新型的裝置放置在電場(chǎng)或者磁場(chǎng)的換將中時(shí)，三維立體基底會(huì)受其作用發(fā)生變形，此時(shí)，金屬電極之間的距離也隨之改變，金屬電極與金屬電極之間的隧道電流也隨之改變，通過(guò)采集隧道電流的大小便可間接表示出場(chǎng)強(qiáng)的大小了。
【IPC分類】G01R29/08, G01R33/02
【公開(kāi)號(hào)】CN205067707
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520645078
【發(fā)明人】邊義祥, 錢(qián)國(guó)明
【申請(qǐng)人】揚(yáng)州大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月25日