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【讨论】AFM做摩擦

  • oujunfei_1982
    2008/12/06
  • 私聊

扫描探针显微镜SPM/AFM

  • 大家好,我用Nanoscope IIIa multimode AFM 仪器 contact mode做LFM(微观摩擦)。我的载荷是通过SETPOINT逐渐加大的,给出来的是个电压信号,单位是VOLTAGE,请问,它跟实际的加载力是线性关系吗?谢谢。
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  • hitttr

    第1楼2008/12/17

    Setpoint的电压信号与加载力是线性关系的。
    通过做力曲线,是可以将电压信号转换成力的。


    oujunfei_1982 发表:大家好,我用Nanoscope IIIa multimode AFM 仪器 contact mode做LFM(微观摩擦)。我的载荷是通过SETPOINT逐渐加大的,给出来的是个电压信号,单位是VOLTAGE,请问,它跟实际的加载力是线性关系吗?谢谢。

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  • oujunfei_1982

    第2楼2008/12/17

    你好,请问做力曲线如何把电压转换成载荷信号?我没有操作过。谢谢。

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  • bluefleet

    第3楼2009/02/07

    请问谁用过VEECO的IV原子力显微镜,我想知道这台仪器怎么测量摩擦力?
    是不是需要用力曲线?能准确测出摩擦力吗?
    如果谁知道可以交流一下使用?

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  • hitttr

    第4楼2009/02/27

    leaflet以前的一个帖子里面有关于摩擦力的换算公式,
    [quote]原文由 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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  • oujunfei_1982

    第5楼2009/02/28

    hittr,你好。我看到一篇文献,提到如何将“载荷”从电压信号转化为力信号。是这样说的
    The applied load Fn exerted by the tip can be given as
    Fn = (T-T0 )Kc×S
    where T (V) is the value of imaging setpoint, T0 (V) is the value of deflection signal when the tip is in its free state, Kc (N/m) is the cantilever spring constant in normal direction, and S (nm/V) is the sensitivity of the tip in normal direction. T0 and S were obtained from the force curve measurements.
    这里的S,是指不同样品表面做力曲线得到的灵敏度还是通过硬质基底矫正过的灵敏度呢?这种处理方式是否恰当,其中的“载荷”包括粘附力吗?
    谢谢。

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  • hitttr

    第6楼2009/03/02

    关于你说的:
    1.S的获得是通过在硬质基底上做力曲线获得的,
    即认为基底完全不形变,形变完全由悬臂产生。
    2.载和肯定不包括粘滞力的。
    因为载荷与T-T0有关,T0是悬臂自由状态的值。

    oujunfei_1982 发表:hittr,你好。我看到一篇文献,提到如何将“载荷”从电压信号转化为力信号。是这样说的
    The applied load Fn exerted by the tip can be given as
    Fn = (T-T0 )Kc×S
    where T (V) is the value of imaging setpoint, T0 (V) is the value of deflection signal when the tip is in its free state, Kc (N/m) is the cantilever spring constant in normal direction, and S (nm/V) is the sensitivity of the tip in normal direction. T0 and S were obtained from the force curve measurements.
    这里的S,是指不同样品表面做力曲线得到的灵敏度还是通过硬质基底矫正过的灵敏度呢?这种处理方式是否恰当,其中的“载荷”包括粘附力吗?
    谢谢。

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