快速力曲线中的隐藏动力学：瞬态阻尼与布朗运动驱动的接触共振

力距离曲线（FCs）是原子力显微镜（AFM）中最直接的测量手段之一，但常因滤波和准静态解释而降低其信息含量。本文通过新型干涉仪探测器，表明快速FCs本质上激发短暂的振板振动，其瞬态频率和衰减编码了局部刚度和耗散信息。通过对单条曲线、单像素的粒度分析，我们在无需外部宽带激励或多次扫描成像的情况下，提取时局部机械信息。我们发展了基于状态依赖的单模哈姆顿振子模型，能够捕捉捕获激励、水合介导的耗散以及快速力映射中的接触刚度。对高带宽力曲线数据的实验分析和数值模拟表明，单条FC内存在多个动态上述的相互作用 regime。获取这些瞬态动力学后，即可实现对机械对比的高通量、高分辨率映射，揭示在常规平均或探测噪声声底较高的常规探测方案下，遗失的异构性和不可重复的行为。