一种基于原子力显微技术的频率扫描信号分析方法及其应用

摘要

本发明涉及原子力显微镜接触共振频率信号分析，特别涉及一种探针‑样品接触共振的有限元模拟方法。探针‑样品接触共振有限元建模方法包括如下步骤：建立探针自由共振有限元模型，并用实验自由共振结果来拟合优化探针几何尺寸；建立探针‑样品接触共振有限元模型，确定探针倾斜角度、接触半径与样品材料属性。本发明的接触共振有限元建模方法以原子力显微镜实验原理为要求，实现不同样品与不同型号探针的接触共振频率信号输出，对高阶接触共振频率进行标定，实现不同阶次共振的振型判别，定量不同材料属性对共振频率飘移的影响；对AFM实验中的干扰信号、虚假信号以及噪声覆盖提供有力的判别；同时也为设计人员提供探针设计的指导。