响应式图像

原子力显微镜-频率距离曲线

分析测得的频移与距离的关系曲线可以确定尖端样本力的距离依赖性。这种分析的结果表明,通过动态力谱不仅可以定量地测量非接触力,而且可以弹性地测量弹性接触力,这为验证纳米微细粒的接触力学模型开辟了一种新的直接方法[1]。

频率距离(fd)曲线显示出相似的整体形状。正如在动画图片上看到的那样,在悬臂接近样本表面的过程中,频移减小并且达到最小。随着最近的尖端采样距离的进一步减小,频移再次增加并变为正值。对于较小的谐振幅度,Df(z)曲线的最小值比较大幅度的曲线深,并且最小值之后的斜率较陡。随着附着力的增加,fd曲线的区域也变深。

对动态力显微镜中频移的对比实验和理论研究,其取决于尖端样本距离和共振幅度,结果表明,在1 / A的情况下,不同幅度下获得的频移与距离曲线3/2,因此可以浓缩为一条归一化的频移曲线[2]。

该实验力曲线显示出与远距离(范德华力),近距离(Lennard-Jones)和接触力(赫兹/ DMT)的比力定律[3]吻合良好。


References

1. Phys. Rev. B 61, 12678 (2000).

2. Phys. Rev. B 56, 16010 (1997).

3. Appl. Phys. Lett. 75, 433 (1999).