Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Giới hạn Cảm biến Quang trong Kính Hiển Vi Lực Học Liên Kết và Chế Độ Gập
Tóm tắt
Phép đo giao thoa quang và sự lệch quang cung cấp độ chính xác cảm biến lực tốt nhất khi sử dụng đầu dò cantilever chuẩn trong kính hiển vi lực học nguyên tử. Ở đây, chúng tôi xem xét cơ chế biến dạng của cantilever trong chế độ gập và tiếp xúc cùng với các nguyên tắc cảm biến quang liên quan. Dưới các điều kiện điển hình, phương pháp lệch quang được phát hiện cần các phép đo dịch chuyển kém chính xác gấp một nghìn lần để cảm nhận cùng một lượng lực so với phép đo giao thoa được sử dụng trong chế độ thông thường. Nó cũng cho phép độ sai lệch vị trí tốt hơn cho chùm sáng đầu dò nhằm duy trì một mức độ chính xác cao trong việc cảm nhận lực. Những kết quả này và các phát hiện khác nhằm cung cấp cái nhìn rõ ràng hơn cho việc phát triển các cảm biến có độ chính xác cao hơn trong kính hiển vi lực học nguyên tử ở chế độ tiếp xúc và chế độ gập.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Chasiotis I, Knauss WG (2002) A new microtensile tester for the study of MEMS materials with the aid of atomic force microscopy. Exp Mech 42:51–57.
Binnig G, Quate CF, Gerber C (1986) Atomic force microscope. Phys Rev Lett 56:930–933.
Tortonese M, Barret RC, Quate CF (1993) Atomic resolution with an atomic force microscope using piezoresistive detection. Appl Phys Lett 62:834–836.
Neubauer G, Cohen SR, McClelland GM, Horn DE, Mate CM (1990) Force microscopy with a bi-directional capacitance sensor. Rev Sci Instrum 61:2296–2308.
Alexander S, Hellemans L, Marti O, Schneir J, Ellings V, Hansma PK, Longmire M, Gurley J (1989) An atomic resolution atomic-force microscope implemented using an optical lever. J Appl Phys 65:164–167.
Manalis SR, Minne SC, Alatar A, Quarte CF (1996) Interdigital cantilevers for atomic force microscopy. Appl Phys Lett 69:3944–3946.
Rugar D, Mamin HJ, Erlandsson R, Terris BD (1988) Force microscope using a fiber-optic displacement sensor. Rev Sci Instrum 59:2337–2340.
Schonenberger C, Alvarado SF (1989) A differential interferometer for force microscopy. Rev Sci Instrum 60:3131–3134.
Martin Y, Williams CC, Wickramasinghe HK (1987) Atomic force microscope—force mapping and profiling at a sub 100 angstrom scale. J Appl Phys 61:4723–4729.
Sarid D, Iams D, Weissenberger V (1988) Compact scanning force microscope using a laser diode. Opt Lett 13:1057–1059.
Ng TW, Sasaki O, Chua HT (2004) Resolution analysis of atomic force microscopy using temporal phase modulation interferometry. Opt Eng 43:75–78.
Hanson O, Boisen A (1999) Noise in pizeoresistive atomic force microscopy. Nanotechnology 10:51–60.
Miller AS, Turner KL, MacDonald NC (1997) Micromechanical scanning probe instruments for array architectures. Rev Sci Instrum 68:4155–4162.
Putman CAJ, De Groth BG, Van Hulst NF, Greve J (1992) A detailed analysis of the optical beam deflection technique for use in atomic force microscopy. Appl Phys Lett 72:6–12.
Watanabe M, Minoda H, Takayanagi K (2004) Fabrication of Gold Nanowires Using Contact Mode Atomic Force Microscope. Jpn J Appl Phys, Part 1, 43:6347–6349.
Liang XM, Mao GZ, Ng KYS (2004) Probing small unilamellar EggPC vesicles on mica surface by atomic force microscopy. J Colloid Interface Sci 278:53–62.
Kimura K, Kobayashi K, Yamada H, Horiuchi T, Ishida K, Matsushige K (2004) Orientation control of ferroelectric polymer molecules using contact-mode AFM. Eur Polym J 40:933–938.
Hibbeler RC (2003) Mechanics of materials. Pearson, Upper Saddle River, NJ.
MicroMasch http://www.spmtips.com/.