双模态振幅调制原子力显微术对比度反转研究

发布时间：2021-07-14 20:58

　　双模态振幅调制原子力显微术广泛应用于微纳米力学成像,然而成像过程中可能存在的对比度反转问题会造成成像结果的难以理解和解释.将有限差分法和同相正交法相结合,采用数值方法研究了不同力常数探针、样品组分力学性能以及成像参数设置对双模态振幅调制原子力显微术二阶模态振幅和相位对比度反转的影响.研究结果显示,对于硬探针,不同粘度系数组分上二阶模态振幅和相位对比度随弹性模量增加无反转产生.探针在不同弹性模量组分上二阶模态振幅对比度随粘度系数增加会产生反转,而二阶模态相位对比度则无反转产生.对于软探针,组分弹性模量或粘度系数增加会造成相互作用区转变,使探针响应产生跳变.软探针在组分弹性模量较高时二阶模态相位对不同粘度系数的对比度以及在粘度系数较小时对不同弹性模量组分的对比度均较硬探针更低.两种探针在不同弹性模量组分上二阶模态振幅对比度随着二阶模态自由振幅的增加会发生反转,而不同粘度系数下的对比度则未出现反转.此外,二阶模态自由振幅越小,则二阶模态相位对不同弹性模量或粘度系数组分的对比度越高.二阶模态振幅或相位对比度在不同相互作用区可能会发生反转,成像时应使相互作用区处于排斥区,可提高对比度. 

【文章来源】：固体力学学报. 2020,41(05)北大核心CSCD

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

不同粘度系数组分上二阶模态振幅和相位与组分弹性模量之间的关系曲线．（a）和（c）、（b）和（d）分别为k1=40N/m和3N/m探针的振幅和相位变化曲线．二阶模态自由振幅为1.0nm

图1 不同粘度系数组分上二阶模态振幅和相位与组分弹性模量之间的关系曲线．（a）和（c）、（b）和（d）分别为k1=40N/m和3N/m探针的振幅和相位变化曲线．二阶模态自由振幅为1.0nm图3 三种不同模量组分上探针二阶模态振幅和相位与二阶模态自由振幅的关系曲线.

三种不同模量组分上探针二阶模态振幅和相位与二阶模态自由振幅的关系曲线.

【参考文献】：
期刊论文
[1]双模态振幅调制原子力显微术相互作用区转变研究[J]. 周锡龙,李法新.  力学学报. 2018(05)



本文编号：3284883