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驗驗證。通過理論分析與實驗可得: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。將理論值與實驗數(shù)據(jù)結(jié)合，對微懸臂進(jìn)行振動分析得