液橋?qū)υ恿︼@微鏡成像的影響.pdf

1、原子力顯微鏡(AFM)是通過檢測探針掃描樣品表面時的運(yùn)動軌跡來獲取樣品表面形貌的工具。近年來隨著AFM的廣泛應(yīng)用，贗像問題應(yīng)引起注意。雜質(zhì)、濕度、溫度都可以對成像精度造成影響，其中濕度造成的影響程度尤為顯著。本文著重研究空氣濕度對AFM成像的影響。通過熱力學(xué)推導(dǎo)和實(shí)驗相結(jié)合的方法我們得到三個重要參數(shù):微懸臂的耗散能、液橋破碎時的針—樣間距以及針—樣間最大黏附力。這三個參數(shù)可以衡量液橋?qū)FM成像的影響程度。本論文的主要研究內(nèi)容有:液橋的

2、熱力學(xué)分析;利用C++語言進(jìn)行編程計算;探針的有限元建模和分析;不同濕度下針尖樣品之間的力—位移曲線測量。
　　 通過比較耗散能的理論值與實(shí)驗數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)兩者基本吻合。熱力學(xué)方法適用于研究探針與樣品表面的作用并且被實(shí)驗驗證。通過理論分析與實(shí)驗可得:在較高濕度下微懸臂的耗散能增加顯著;微懸臂振幅的改變量隨著耗散能的增大而增大;微懸臂的相位改變量隨著耗散能的增大而增大，并且接近于線性變化。將理論值與實(shí)驗數(shù)據(jù)結(jié)合，對微懸臂進(jìn)行振動分析得