轻敲模式下AFM动力学模型及能量耗散机理研究

作者：魏征; 郑骁挺; 刘晶; 魏瑞华

来源：力学学报, 2020, (04): 1106-1119.

• 原子力显微镜
• 动力学模型
• 能量耗散
• 空气阻尼
• 压膜阻尼 atomic force microscope
• dynamics model
• energy dissipation
• air damping
• squeeze damping

轻敲模式下探针从远离到间歇性接触样品表面,是一个连续的能量耗散过程.针对该连续过程的能量耗散机理研究仅零星存在于各个文献之中,对于连续过程中各个阶段的能量耗散机理也没有一个系统的解释和实验验证.本文提出了新的位移激励下原子力显微镜探针-样品系统简化模型并得到了一维振子系统等效阻尼的计算方法,并通过该方法计算了探针在远离样品表面时的空气黏性阻尼和靠近样品时的空气压膜阻尼,分析了探针从远离样品到间歇性接触样品表面这一过程中的环境耗散机理变化,得到了原子力显微镜系统理论品质因数与探针工作位置的关系曲线;在此基础上设计了轻敲模式下的微悬臂梁扫频实验,得到了系统实验品质因数与探针工作位置的关系曲线,进而...

• 出版日期2020
• 单位机电工程学院; 北京化工大学