雙模態(tài)振幅調(diào)制原子力顯微術(shù)廣泛應(yīng)用于微納米力學(xué)成像,然而成像過程中可能存在的對比度反轉(zhuǎn)問題會造成成像結(jié)果的難以理解和解釋.將有限差分法和同相正交法相結(jié)合,采用數(shù)值方法研究了不同力常數(shù)探針、樣品組分力學(xué)性能以及成像參數(shù)設(shè)置對雙模態(tài)振幅調(diào)制原子力顯微術(shù)二階模態(tài)振幅和相位對比度反轉(zhuǎn)的影響.研究結(jié)果顯示,對于硬探針,不同粘度系數(shù)組分上二階模態(tài)振幅和相位對比度隨彈性模量增加無反轉(zhuǎn)產(chǎn)生.探針在不同彈性模量組分上二階模態(tài)振幅對比度隨粘度系數(shù)增加會產(chǎn)生反轉(zhuǎn),而二階模態(tài)相位對比度則無反轉(zhuǎn)產(chǎn)生.對于軟探針,組分彈性模量或粘度系數(shù)增加會造成相互作用區(qū)轉(zhuǎn)變,使探針響應(yīng)產(chǎn)生跳變.軟探針在組分彈性模量較高時二階模態(tài)相位對不同粘度系數(shù)的對比度以及在粘度系數(shù)較小時對不同彈性模量組分的對比度均較硬探針更低.兩種探針在不同彈性模量組分上二階模態(tài)振幅對比度隨著二階模態(tài)自由振幅的增加會發(fā)生反轉(zhuǎn),而不同粘度系數(shù)下的對比度則未出現(xiàn)反轉(zhuǎn).此外,二階模態(tài)自由振幅越小,則二階模態(tài)相位對不同彈性模量或粘度系數(shù)組分的對比度越高.二階模態(tài)振幅或相位對比度在不同相互作用區(qū)可能會發(fā)生反轉(zhuǎn),成像時應(yīng)使相互作用區(qū)處于排斥區(qū),可提高對比度. 

【文章來源】：固體力學(xué)學(xué)報. 2020,41(05)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

不同粘度系數(shù)組分上二階模態(tài)振幅和相位與組分彈性模量之間的關(guān)系曲線．（a）和（c）、（b）和（d）分別為k1=40N/m和3N/m探針的振幅和相位變化曲線．二階模態(tài)自由振幅為1.0nm

圖1 不同粘度系數(shù)組分上二階模態(tài)振幅和相位與組分彈性模量之間的關(guān)系曲線．（a）和（c）、（b）和（d）分別為k1=40N/m和3N/m探針的振幅和相位變化曲線．二階模態(tài)自由振幅為1.0nm圖3 三種不同模量組分上探針二階模態(tài)振幅和相位與二階模態(tài)自由振幅的關(guān)系曲線.

三種不同模量組分上探針二階模態(tài)振幅和相位與二階模態(tài)自由振幅的關(guān)系曲線.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]雙模態(tài)振幅調(diào)制原子力顯微術(shù)相互作用區(qū)轉(zhuǎn)變研究[J]. 周錫龍,李法新.  力學(xué)學(xué)報. 2018(05)



本文編號：3284883