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专利号: 2016110303387
申请人: 长春理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种搬移磁性纳米粒子的操纵方法,其特征包括以下步骤:

(1)将一定浓度的磁性纳米粒子溶液用超声波清洗震荡,得到分散均匀的磁性纳米粒子溶液;

(2)将少量震荡后分散均匀的磁性纳米粒子溶液滴于云母基底上,洁净环境下自然风干,作为待操纵样品;

(3)将制备好的样品放置于磁力显微镜样品台上,使用磁力探针对待操纵样品进行扫描成像,选取一处作为待操作目标区域;

(4)选取待操作目标区域中的一个磁性纳米粒子作为目标磁性纳米粒子,用于搬移操纵,以由外向内圈的螺旋线作为操纵路径,最终螺旋线结束在以该粒子为中心的位置;

(5)驱动探针接触到云母基底表面,然后令探针以一定大小的力和速度沿着螺旋线结构的路径由外向内接近目标磁性纳米粒子,最后将目标磁性纳米粒子粘附在探针上;

(6)驱动探针抬起,离开云母基底表面,将目标磁性纳米粒子搬离原位置;

(7)重新扫描目标区域,确认被操纵粒子是否被搬离云母基底表面。

2.根据权利要求1所述的一种搬移磁性纳米粒子的操纵方法,其特征在于:所述步骤(1)中,所述磁性纳米粒子溶液的浓度范围为10μg/mL-20μg/mL;所述磁性纳米粒子溶液为四氧化三铁纳米粒子溶液,粒径为10~50nm。

3.根据权利要求1所述的一种搬移磁性纳米粒子的操纵方法,其特征在于:所述步骤(1)中,磁性纳米粒子溶液用超声波清洗机震荡3-5次,每次10-15分钟;对磁性纳米粒子溶液超声震荡时,设置温度低于40摄氏度。

4.根据权利要求1所述的一种搬移磁性纳米粒子的操纵方法,其特征在于:所述步骤(2)中,将2.5μL震荡后分散均匀的磁性纳米粒子溶液滴于云母基底上。

5.根据权利要求1所述的一种搬移磁性纳米粒子的操纵方法,其特征在于:所述步骤(3)中,选择的待操作目标区域范围为(0.4~2μm)×(0.4~2μm)。

6.根据权利要求1所述的一种搬移磁性纳米粒子的操纵方法,其特征在于:所述步骤(4)中,螺旋线路径为由外向内为3~8圈。

7.根据权利要求1所述的一种搬移磁性纳米粒子的操纵方法,其特征在于:所述步骤(5)中,探针为普通磁性探针,并且没有进行修饰或其他特殊处理。

8.根据权利要求1所述的一种搬移磁性纳米粒子的操纵方法,其特征在于:所述步骤(5)中,螺旋线结构的路径由外向内接近目标磁性纳米粒子具体为:磁性探针以由远及近的环形方式接近磁性纳米粒子,在改变磁性探针与磁性纳米粒子之间相互作用力的大小及方向的同时也增加了磁性纳米粒子粘附到探针表面的概率。

9.根据权利要求1所述的一种搬移磁性纳米粒子的操纵方法,其特征在于:所述步骤(5)中,一定大小的力和速度是指力为30~80nN,速度为0.3~1μm/s。

10.根据权利要求1所述的一种搬移磁性纳米粒子的操纵方法,其特征在于:所述步骤(7)具体实现过程为:首先操纵磁力显微镜在Tapping模式下扫描图像,然后选择一个磁性纳米粒子作为待搬移的目标粒子;将磁力显微镜工作模式更换为Manipulation模式,修改磁力显微镜操作系统的Setpoint值与Speed值给针尖提供向下的压力和速度用于将目标磁性纳米粒子粘附在磁性探针表面,画以目标粒子为中心由外向内的螺旋线作为操纵路径;

点击Run运行操作模式,令探针接触到云母表面并沿着螺旋线路径趋近目标粒子,最终接触到目标粒子使之粘附到探针表面;抬起探针,将磁力显微镜的工作模式更换为Tapping模式,再次扫描目标区域,检测磁性纳米粒子是否被磁性探针拾起并搬离原位置。