基于分子动力学方法模拟原子力显微镜中针尖-样品间的相互作用力

摘要

针对原子力显微镜中针尖-样品系统间力学特性的复杂性,本文采用分子动力学方法,建立了针尖-样品系统的分子动力学模型,采用混合势(多体势EAM势和Morse对偶势)模拟了它们间的相互作用力,绘制了力-距离曲线并获得了力-距离关系表达式;详细的讨论了不同参数对针尖-样品间相互作用力的影响及变化规律.结果表明:不同样品材料对针尖的受力影响较大,力-距离曲线波动明显,分析中应区别对待;在表面效应的作用下,当针尖离开样品表面时,仍有部分样品原子吸附在针尖表面.