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【分享】摩擦力的标定方法

扫描探针显微镜SPM/AFM

  • θDIF = ΔX[nm]×10-9 / L[μm] ×10-6 = (ΔX/ L)×10-3
    θFFM = ΔX[nm]×10-9 / d[μm] ×10-6 = (ΔX/ d)×10-3
    L:悬臂长度, ΔX:偏转位移, d:针尖高度

    法向和横向的灵敏度分别为ΔX=1nm时检出信号的电压值
    法向 SDIF= K・GDIF・θDIF = K・GDIF/L×10-3 [mV/nm]
    横向 SFFM= K・GFFM・θFFM = K・GFFM/d×10-3 [mV/nm]
    因此
    SFFM = (GFFM/GDIF)・(L/d)・SDIF [mV/nm]
    仪器输出的电压值为 FFM[mV] = SFFM[mV/nm] × ΔX[nm]
    摩擦力 Ft[N] = Ct[N/m] × ΔX[nm] ×10-9
    代入上式,所以
    Ft[N] = Ct[N/m] /SFFM [mV/nm] × FFM[mV]×10-9
    =Ct[N/m] ×(GDIF/GFFM)・(d/L) /SDIF × FFM [mV]×10-9
    对于SPA300HV仪器,GDIF=10, GFFM=25
    故 Ft [nN] = 0.4×(d/L)・Ct[N/m]× FFM [mV] /SDIF [mV/nm]
    其中SDIF可以由仪器测得。

    注意的是,这是针对精工仪器的.其他仪器也类似,主要就是灵敏度的确定问题.
    +关注 私聊
  • hitttr

    第1楼2008/03/26

    太感谢了。顶一下。
    要是再给篇原始文献就更完美了。

    timeiswealth 发表:θDIF = ΔX[nm]×10-9 / L[μm] ×10-6 = (ΔX/ L)×10-3
    θFFM = ΔX[nm]×10-9 / d[μm] ×10-6 = (ΔX/ d)×10-3
    L:悬臂长度, ΔX:偏转位移, d:针尖高度

    法向和横向的灵敏度分别为ΔX=1nm时检出信号的电压值
    法向 SDIF= K・GDIF・θDIF = K・GDIF/L×10-3 [mV/nm]
    横向 SFFM= K・GFFM・θFFM = K・GFFM/d×10-3 [mV/nm]
    因此
    SFFM = (GFFM/GDIF)・(L/d)・SDIF [mV/nm]
    仪器输出的电压值为 FFM[mV] = SFFM[mV/nm] × ΔX[nm]
    摩擦力 Ft[N] = Ct[N/m] × ΔX[nm] ×10-9
    代入上式,所以
    Ft[N] = Ct[N/m] /SFFM [mV/nm] × FFM[mV]×10-9
    =Ct[N/m] ×(GDIF/GFFM)・(d/L) /SDIF × FFM [mV]×10-9
    对于SPA300HV仪器,GDIF=10, GFFM=25
    故 Ft [nN] = 0.4×(d/L)・Ct[N/m]× FFM [mV] /SDIF [mV/nm]
    其中SDIF可以由仪器测得。

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  • liuzhiwen0411

    第2楼2008/03/27

    好东西啊,可以分享一下原文吗?zhiwenl@yahoo.com.cn

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