响应式图像

原子力显微镜-相位距离曲线

振幅调制(间歇接触,半接触)模式是广泛传播的振荡模式,一般而言,可以通过彼此之间的振幅,相位,频率和耗散或悬臂样品距离的依赖性来解释和描述。

根据以下情况,有必要研究这种依赖性。首先,它涉及获得高质量的图像(无噪声和高分辨率)。然后,对合适的依存关系的研究可以帮助确定针尖样品相互作用的性质,定义此相互作用和形成SPM图像中包含的力。

最后,对合适曲线的研究可以帮助获得更多的对比图像和被调查样品的定量参数。在振幅调制模式下获得的图像由与样品以及测量条件和扫描参数值相关的一行因素确定。

用于解释幅度调制的结果在这种模式下,人们可以研究与尖端采样距离有关的悬臂振动和驱动力之间的相位滞后。合适的相距(pd)曲线(在动画图片上可以看到的典型视图)可以是单调的,也可以具有双稳态和滞后性。双稳性的存在(如同一幅图所示)会导致在振幅调制模式下获得的图像上出现伪像。双稳态的起源在于可能主要在吸引电位中或主要在排斥电位中同时存在振荡。

当在初始区域中悬臂刚度大于电势导数并且电势导数变得大于悬臂刚度时,在尖端样本电势的复杂形状中,双稳态也可能出现。

通过选择合适的悬臂振荡设定点振幅,可以在没有双稳态研究区域的所有样本表面上达到其刚度,尖端的清晰度。


References

1. Phys. Rev. B 60, 4961 (1999).

2. Surface Sciece 460, 292 (2000).

3. Phys. Rev. B 66, 041406 (2002).