本项目针对航空航天等领域复杂微纳结构和器件的测量难题，在国家自然科学基金项目等资助下，经过近十年的研究积累，在深入研究纳米线/碳纳米管探针制备工艺和表面等离激元聚焦理论的基础上，提出大长径比碳纳米管探针、纳米光学探针和纳米复合探针可控制备方法及可溯源测量方法， 并研制出具有独立自主知识产权的三类纳米探针以及复杂微纳结构可溯源测量装置。

一、 提出了大长径比碳纳米管探针可控制备方法。

通过简单控制阈值电压制备碳纳米管探针，所制备的探针具有刚度和耐磨性好等优势， 相比于原子力显微镜探针， 可以测量更小的纳米特征尺度和更大的深宽比微纳结构。

二、 提出了超越衍射分辨率极限的光学探针设计和制备方法。

设计并在锥形探针上制备了纳米光栅， 揭示了耦合激发等离激元的机理，实现了超衍射极限聚焦增强，具有无背景光影响，高信噪比和微弱信号探测能力。

三、 提出了通过碳纳米管实现光学探针二次耦合聚焦的复合纳米测量方法。

开展了锥形探针与碳纳米管之间的光场耦合和增强机理研究，实现了在锥形探针上制备碳纳米管形成复合纳米探针， 具有纳米尺度多能场和多信息收集的优势。

本项目实现了大长径比碳纳米管探针、纳米光学探针和纳米复合探针的可控制备， 制备的纳米探针的直径＜10nm，长径比＞70:1，研制了复杂微纳结构可溯源测量装置， 实现了＜10nm 的纳米结构特征尺度测量。

相比国内外目前的技术水平，本项目开发的碳纳米管探针可控制备方法和技术，简单易行，成品率高，制备出的大长径比碳纳米管探针具有刚度和耐磨性好等优势，在国内外尚未报道。

本项目开发的纳米光学探针以及通过碳纳米管探针实现光学探针二次耦合聚焦的复合纳米探针， 可以实现＜10nm 的光场增强聚焦和测量， 目前在国内外也尚未见报道。

所研制的大长径比碳纳米管探针、纳米光学探针和纳米复合探针已经成功应用于国家计量科学研究院等 10 余家单位， 有力促进了我国计量科技和纳米制造技术的发展，具有显著的社会和经济效益。