在时域与频域中通过 AFM 力-距离实验优化黏弹性表征的精度
软凝聚态物质
2022-10-04 v1
摘要
我们证明，通过将解析模型拟合到力-距离（FD）曲线来利用原子力显微镜（AFM）表征黏弹性材料的方法常产生相互矛盾且物理上不真实的结果。由于该方法需指定本构时间依赖黏弹性模型并将该模型拟合实验数据，我们表明此方法的不一致性源于模型对其参数缺乏敏感性。利用信息论中的方法，这种敏感性的缺乏可解释为从实验中获得的信息分布变窄。此外，通过修正傅里叶变换在频域中对问题的等价表示，借助信息分布的拓宽提供了增强的敏感性。利用这些分布，我们随后定义了时域与频域中可可靠获取的时标限制，从而得出时域实验分析常导致不准确的结论。最后，我们给出一个示例，以这些限制为指导来优化设计表征聚二甲基硅氧烷（PDMS）聚合物样品的实验。
引用
@article{arxiv.2210.00617,
title = {Optimizing the Accuracy of Viscoelastic Characterization with AFM Force-Distance Experiments in the Time and Frequency Domains},
author = {Marshall R. McCraw and Berkin Uluutku and Halen D. Solomon and Megan S. Anderson and Kausik Sarkar and Santiago D. Solares},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.00617},
year = {2022}
}
备注
23 pages main paper, 21 pages supporting information document