Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is de laadsnelheid in atomaire krachtmicroscopie?

In atomaire krachtmicroscopie (AFM), de laadsnelheid Verwijst naar de snelheid waarmee de punt kracht uitoefent op het monsteroppervlak . Het wordt meestal uitgedrukt in nn/s (nanonewtons per seconde) .

Hier is een uitsplitsing van wat de laadsnelheid betekent:

* Force: De kracht uitgeoefend door de AFM -tip op het monster. Deze kracht kan worden geregeld door de stijfheid van de cantilever en de feedbacklus in het AFM -systeem.

* Tarief: De snelheid waarmee de kracht wordt uitgeoefend. Dit wordt bepaald door hoe snel de punt naar het oppervlak beweegt.

Waarom is de laadsnelheid belangrijk?

De laadsnelheid is om verschillende redenen een kritieke parameter in AFM:

* Tip-sample interacties: De laadsnelheid beïnvloedt de aard van de interactie tussen de punt en het monster. Een hoge laadsnelheid kan leiden tot sterkere krachten en zelfs schade aan het monsteroppervlak, vooral voor zachte materialen.

* beeldvormingskwaliteit: De laadsnelheid beïnvloedt de resolutie en kwaliteit van AFM -afbeeldingen. Een te hoog laadsnelheid kan leiden tot artefacten en vervormingen, terwijl een te lage A-snelheid kan leiden tot langzame scantijden en een slechte signaal-ruisverhouding.

* Materiaaleigenschappen: De laadsnelheid kan worden gebruikt om de mechanische eigenschappen van materialen te bestuderen, zoals hun elasticiteit, hardheid en visco -elasticiteit.

Hoe de laadsnelheid aan te passen:

De laadsnelheid kan worden aangepast in het AFM -systeem door de volgende parameters te wijzigen:

* Cantilever -stijfheid: Een stijvere cantilever zal resulteren in een hogere laadsnelheid voor dezelfde uitgeoefende kracht.

* Scansnelheid: Een snellere scansnelheid zal resulteren in een hogere laadsnelheid.

* Feedback -lusinstellingen: De feedbacklus kan worden aangepast om de door de punt toegepaste kracht te regelen.

Samenvattend:

De laadsnelheid in AFM is een belangrijke parameter die de interactie tussen de tip en het monster bepaalt. Het kiezen van een geschikte laadsnelheid is cruciaal voor het verkrijgen van beelden van hoge kwaliteit en nauwkeurige metingen van materiaaleigenschappen.