AFM轻敲模式测量中由悬臂梁振幅反推针尖与样品相互作用力的方法

摘要

原子力显微镜（AFM）的轻敲模式是测量软物体表面形貌的常用模式。但在测量过程中针尖与样品间的相互作用会使得测量形貌与真实形貌产生差异，包括样品变形的效应，不同轻敲振幅设置导致的不同形貌测量结果，样品与悬臂梁的耦合振动对测量信号产生的影响等。本文首先验证了伯努利梁模型在AFM轻敲模式下的适用性，然后采用伯努利梁模型研究了针尖与样品的相互作用对测量的影响。在此基础上，给出了由测量振幅反推针尖与样品间相互作用力的方法，为进一步改进用AFM轻敲模式测量样品形貌及其力学性质提供了思路。