原子力显微镜中等容液桥的毛细力分析_魏征.pdf

， 35 4 Applied Mathematics and Mechanics 应用数学和力学 第 卷第 期 2014 4 15 Vol． 35 ，No． 4 ，Apr． 15 ，2014 年 月 日出版 文章编号:1000-0887 (20 14 )04 -0364 -13  应用数学和力学编委会，ISSN 1000-0887 * 原子力显微镜中等容液桥的毛细力分析 ， ， ， 魏 征 陈少勇 赵 爽 孙 岩 ( ， 100029) 北京化工大学机电工程学院 北京 ( 我刊编委赵亚溥推荐) : 摘要 用表界面热力学方法和力学方法研究了原子力显微镜中等容液桥的毛细力和液桥的断裂 ， ． ， 能 对这两种方法进行了对比分析 对液桥分析中圆弧近似的适用性进行了讨论 对轻敲模式下的 ， ， 能量耗散进行了分析 指出液桥断裂引起的能量耗散是引起相位变化的主要因素 另外还指出了 ． 接触角滞后效应对毛细力和断裂能的影响 模型分析对原子力显微镜轻敲模式下成像机理的理解 以及力曲线测量分析有一定的参考价值． : ; ; ; ; ; ; 关 键 词 液桥 毛细力 热力学方法 原子力显微镜 能量耗散 圆弧近似 接触 角滞后 中图分类号: O647 ． 6 ;O363． 2 文献标志码: A doi :10 ． 3879 /j ． issn． 1000-0887 ． 2014 ． 04 ． 003 引 言 (STM) ， 扫描隧道显微镜 的发明使得人类在单原子成像方面获得巨大突破 其发明者获得 1986 ． STM ． 了 诺贝尔物理学奖 现在 已经成为表面科学研究中的重要工具 由于需要检测隧道 ， ， ． ， 电流 故要求待测样品材料是导电的 这限制了它的应用范围 为解决这个缺陷 原子力显微镜 (AFM) ，AFM ［1］． AFM ， 应运而生 检测的是针尖与样品之间的分子间作用力 在 的测量中 若要 ， ． ， 解释其成像机理 理解针尖和样品之间的黏附力是必不可少的 不得不强调的是 作为一种探 ［2］ ， -