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超声原子力显微镜中接触刚度的分析:三维时变超声建模

介观与纳米尺度物理 2017-06-07 v1

摘要

超声原子力显微镜(US-AFM)已用于纳米结构的亚表面成像。接触刚度的变化被认为是图像对比度的起源。因此,为了分析图像对比度,应当计算由亚表面特征存在引起的接触刚度局部变化。迄今为止,仅进行了静态模拟来分析US-AFM中接触刚度的局部变化以及由此产生的对比度。这种静态方法并不能完全代表真实的US-AFM实验,在真实实验中,超声波被引入样品或探针尖端,从而调制接触刚度。这是一个时变非线性动力学问题,而非静态平稳问题。本文提出了US-AFM中接触刚度的动态三维超声分析(与静态分析相对),以真实预测接触刚度的变化,进而预测亚表面图像对比度的变化。调制频率也会影响接触刚度的变化,从而影响图像对比度。该三维时变超声分析将极大有助于US-AFM亚表面纳米成像的对比度优化。

关键词

引用

@article{arxiv.1701.07357,
  title  = {Analysis of contact stiffness in Ultrasound Atomic Force Microscopy: Three-dimensional time-dependent ultrasound modeling},
  author = {Daniele Piras and Hamed Sadeghian},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.07357},
  year   = {2017}
}

备注

11 pages, 5 figures