[發明專利]AFM探針橫向力標定系數測量方法及橫向力標定方法有效
| 申請號： | 201611130422.6 | 申請日： | 2016-12-09 |
| 公開（公告）號： | CN106526242B | 公開（公告）日： | 2019-04-09 |
| 發明（設計）人： | 鄭學軍;嚴鑫洋;彭金峰;馮東東 | 申請（專利權）人： | 湘潭大學 |
| 主分類號： | G01Q40/00 | 分類號： | G01Q40/00;G01Q60/38 |
| 代理公司： | 長沙市融智專利事務所 43114 | 代理人： | 顏勇 |
| 地址： | 411105 湖*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 橫向力 標定 標定系數 探針 測量 黏附 實驗室環境條件 納米摩擦學 測量試樣 方法使用 計算過程 納米科技 同一區域 微懸臂梁 最優參數 任意性 求解 法向 取材 加工 | ||
1.AFM探針橫向力標定系數測量方法，是在標準實驗室環境條件下，利用AFM，測量試樣同一區域承受不同法向載荷Fn下的摩擦力電信號Uf及表面黏附力Fad；代入式（1）中，采用最優參數估計法求解出橫向力標定系數；
……….（1）
式（1）中K為探針與樣品之間的摩擦系數；
試樣選自單晶硅片、云母片、MoS2納米片中的任意一種。
2.根據權利要求1所述的AFM探針橫向力標定系數測量方法，其特征在于：標準實驗室環境條件是指溫度為21℃，濕度為50%的超凈環境。
3.根據權利要求1所述的AFM探針橫向力標定系數測量方法，其特征在于：法向載荷Fn采用熱常數法標定。
4.根據權利要求1所述的AFM探針橫向力標定系數測量方法，其特征在于：對AFM探針施加至少5種不同的法向載荷Fn，針對每一種法向載荷Fn，利用AFM的摩擦力模塊，掃描試樣表面選定區域，得到該區域在相應法向載荷Fn作用下的表面摩擦力圖，對所得到的表面摩擦力圖采用高斯統計，得到相應法向載荷Fn作用下的摩擦力電信號Uf。
5.根據權利要求4所述的AFM探針橫向力標定系數測量方法，其特征在于：對AFM探針施加5-20種不同的法向載荷Fn；前后兩級法向載荷Fn之差相等。
6.根據權利要求1所述的AFM探針橫向力標定系數測量方法，其特征在于：利用AFM力圖模塊，測量試樣同一區域的黏附力，經過高斯統計得到試樣表面黏附力Fad。
7.根據權利要求6所述的AFM探針橫向力標定系數測量方法，其特征在于：黏附力測量時，利用AFM力圖模塊，測量試樣同一區域的至少1024個點。
8.根據權利要求1-7任意一項所述的AFM探針橫向力標定系數測量方法，其特征在于：最優參數估計法為麥夸特優化算法。
9. AFM探針橫向力標定方法，是在標準實驗室環境條件下，利用AFM，測量試樣同一區域承受不同法向載荷Fn下的摩擦力電信號Uf及表面黏附力Fad；代入式（1）中，采用最優參數估計法求解出橫向力標定系數；將代入式（2）中，完成AFM探針橫向力標定；
……（2）
式（2）中，Ff為AFM探針在材料表面掃描產生的橫向力。
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