Аннотация:
Рассмотрена задача оптимизации измерений трех пространственных компонент силы взаимодействия зонд-образец и соответствующего вектора смещения “идеального кантилевера”. В атомно-силовом микроскопе со схемой оптического рычага для определения этих компонент необходимо регистрировать углы изгиба не меньше чем в двух точках на прямоугольной консоли кантилевера и угол кручения в какой-то из них. Доказано аналитически, что одной оптимальной точкой является пересечение оси зонда с плоскостью консоли. Разработана методика расчета оптимального положения другой точки. Проведен эксперимент по картированию силы и вектора смещения, получено удовлетворительное согласие с теорией.
Ключевые слова:
атомно-силовая микроскопия, прямые измерения пространственных компонент силы, кантилевер, оптический рычаг.
Поступила в редакцию: 30.10.2020 Исправленный вариант: 27.01.2021 Принята в печать: 28.01.2021
Образец цитирования:
А. В. Анкудинов, А. М. Минарский, “Оптимизация измерений вектора силы взаимодействия в атомно-силовой микроскопии”, ЖТФ, 91:6 (2021), 1045–1058; Tech. Phys., 66:7 (2021), 835–850
A. V. Ankudinov, N. A. Belskaya, D. A. Kozlov, A. A. Krasilin, T. S. Kunkel, M. M. Khalisov, E. K. Khrapova, “Mechanical and magnetic properties of Mg-Ni hydrosilicate nanoscrolls as study objects for atomic force microscopy”, Ferroelectrics, 604:1 (2023), 1
A. V. Ankudinov, “On AFM Measurements of the Interaction Force Vector by Means of Interferometry, Optical Lever, and the Piezoresistive Method”, J. Surf. Investig., 16:2 (2022), 247