声明
摘要
符号说明
第一章绪论
1．1课题来源
1．2引言
1．3 AFM的发展与工作原理
1．3．1原子力显微镜的发展史
1．3．2 TM-AFM的工作原理
1．3．3 AFM微悬臂梁及其简化
1．4微纳机械能量耗散的基本概念
1．4．1内禀耗散
1．4．2外部耗散
1．5 TM-AFM的压膜阻尼
1．6国内外研究现状
1．7本论文的主要研究内容
第二章无针尖AFM探针微梁振动分析
2．1 MEMS压膜阻尼理论基础
2．1．1流体雷诺方程的推导及其简化
2．1．2平板与样品间压强分布的模拟
2．1．3 Euler-Bernoulli方程
2．2 TM-AFM扫频实验
2．2．1实验方案
2．2．2扫频曲线
2．2．3实验结果分析
2．3微悬臂梁与样品间压膜阻尼
2．4质量弹簧阻尼系统模型
2．4．1梁的振动方程及其求解
2．4．2质量弹簧阻尼模型的建立
2．4．3模型的运动分析
2．5本章小结
第三章微球针尖AFM探针微梁振动分析
3．1微球与平面之间的压膜阻尼理论
3．2微球针尖扫频实验方案
3．2．1微球针尖AFM探针的制备实验
3．2．2扫频曲线及品质因数变化
3．2．3实验结果分析
3．3质量弹簧阻尼模型
3．3．1等效质量及等效刚度
3．3．2微球与样品之间流体雷诺方程
3．3．3压膜阻尼系数
3．3．4模型的建立
3．4本章小结
第四章金字塔形针尖AFM探针微梁振动分析
4．1微悬臂梁针尖系统
4．1．1微悬臂
4．1．2针尖
4．1．3微悬臂探针系统的激励
4．2金字塔形针尖AFM探针扫频实验
4．2．1实验方案
4．2．2扫频曲线
4．2．3实验结果分析
4．3压膜阻尼及范德华力作用比较
4．3．1压膜阻尼对振动系统的影响
4．3．2范德华力对振动系统的影响
4．3．3“截断”现象的分析
4．4金字塔形AFM针尖振动模型
4．4．1 Rankl模型
4．4．2 Sader模型
4．4．3模态分析
4．5本章小结
第五章其他能量耗散对TM-AFM振动系统的影响
5．1机械接触力
5．1．1 DMT模型
5．1．2 JKR模型
5．2液桥
5．2．1液膜挤出
5．2．2毛细凝聚
5．2．3液膜流动
5．4本章小结
第六章结论与展望
6．1结论
6．2展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者与导师简介
