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AFM探針橫向力標定系數(shù)測量方法及橫向力標定方法與流程

文檔序號:12113919閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.AFM探針橫向力標定系數(shù)測量方法,是在標準實驗室環(huán)境條件下,利用AFM,測量試樣同一區(qū)域承受不同法向載荷Fn下的摩擦力電信號Uf及表面黏附力Fad;代入式(1)中,采用最優(yōu)參數(shù)估計法求解出橫向力標定系數(shù)β;

Ufβ=k(Fn+Fad)..........(1)

式(1)中K為探針與樣品之間的摩擦系數(shù)。

2.根據(jù)權利要求1所述的AFM探針橫向力標定系數(shù)測量方法,其特征在于:標準實驗室環(huán)境條件是指溫度為21℃,濕度為50%的超凈環(huán)境。

3.根據(jù)權利要求1所述的AFM探針橫向力標定系數(shù)測量方法,其特征在于:法向載荷Fn采用熱常數(shù)法標定。

4.根據(jù)權利要求1所述的AFM探針橫向力標定系數(shù)測量方法,其特征在于:對AFM探針施加至少5種不同的法向載荷Fn,針對每一種法向載荷Fn,利用AFM的摩擦力模塊,掃描試樣表面選定區(qū)域,得到該區(qū)域在相應法向載荷Fn作用下的表面摩擦力圖,對所得到的表面摩擦力圖采用高斯統(tǒng)計,得到相應法向載荷Fn作用下的摩擦力電信號Uf。

5.根據(jù)權利要求4所述的AFM探針橫向力標定系數(shù)測量方法,其特征在于:對AFM探針施加5-20種不同的法向載荷Fn;前后兩級法向載荷Fn之差相等。

6.根據(jù)權利要求1所述的AFM探針橫向力標定系數(shù)測量方法,其特征在于:利用AFM力圖模塊,測量試樣同一區(qū)域的黏附力,經(jīng)過高斯統(tǒng)計得到試樣表面黏附力Fad。

7.根據(jù)權利要求6所述的AFM探針橫向力標定系數(shù)測量方法,其特征在于:黏附力測量時,利用AFM力圖模塊,測量試樣同一區(qū)域的至少1024個點。

8.根據(jù)權利要求1所述的AFM探針橫向力標定系數(shù)測量方法,其特征在于:試樣選自單晶硅片、云母片、MoS2納米片中的任意一種。

9.根據(jù)權利要求1‐8任意一項所述的AFM探針橫向力標定系數(shù)測量方法,其特征在于:最優(yōu)參數(shù)估計法為麥夸特優(yōu)化算法。

10.AFM探針橫向力標定方法,是在標準實驗室環(huán)境條件下,利用AFM,測量試樣同一區(qū)域承受不同法向載荷Fn下的摩擦力電信號Uf及表面黏附力Fad;代入式(1)中,采用最優(yōu)參數(shù)估計法求解出橫向力標定系數(shù)β;將β代入式(2)中,完成AFM探針橫向力標定;

Ff=Uf×β......(2)

式(2)中,F(xiàn)f為AFM探針在材料表面掃描產(chǎn)生的橫向力。

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