این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۹، شماره ۸، صفحات ۱۸۲۷-۱۸۳۶
عنوان فارسی تحلیل برهمکنش‌ گذرای نمونه- سوزن در میکروسکوپ نیروی اتمی پرسرعت ضربه‌ای به‌منظور جلوگیری از آسیب نمونه‌های نرم
چکیده فارسی مقاله میکروسکوپ نیروی اتمی پرسرعت (HS-AFM) به‌دلیل دقت بالا و قابلیت تصویربرداری سه‌بعدی یکی از پرکاربردترین تکنیک‌های مورد استفاده در فناوری نانو است. علی‌رغم مزیت‌ها و غیرمخرب شناخته‌شدن این تکنیک، اگر ماکزیمم نیروی دافعه برهمکنش بیشتر از تنش شکست نمونه یا سوزن باشد آسیب نمونه یا سوزن محتمل خواهد بود. تاکنون مطالعات زیادی در مورد نیروهای دافعه در حالت ضربه‌ای انجام شده اما اکثراً در حالت پایدار بوده است. برای مواد نرم و در حالت گذرا هنگامی که سوزن ناگهان با یک پله رو به بالا مواجه می‌شود نیروی دافعه می‌تواند از حالت پایدار بیشتر بوده و در نتیجه باعث ایجاد آسیب به نمونه شود. بنابراین اگر مقادیر پارامترها به‌طور مناسب انتخاب نشود تنش نمونه- سوزن ممکن است از تنش تسلیم نمونه تجاوز کند. در این مقاله ماکزیمم نیروی برهمکنش گذرا در دو بازه زمانی جاذبه و دافعه با یکدیگر مقایسه و تحلیل اثر پارامترهای مهم اسکن روی ماکزیمم تنش گذرای مواد نرم در میکروسکوپ نیروی اتمی پرسرعت در شرایط گذرا به صورت تئوری انجام‌شده و نمودارهای دقت جانبی و سرعت اسکن نیز ارایه شده که از نوآوری‌های این تحقیق است به‌طوری که در میکروسکوپ پرسرعت نمونه‌های نرم با مدول الاستیسیته در محدوده 2گیگاپاسکال به منظور پیشگیری از آسیب نمونه، استفاده از سفتی فنر در رنج 1-0/1نیوتون بر متر، دامنه آزاد 100-60نانومتر، نسبت دامنه 0/9-0/8، فاکتور کیفیت 100-50، شعاع سوزن 40-10نانومتر و سرعت اسکن 0/3-0/1میلی‌متر بر ثانیه نسبت به رزولوشن مورد نظر توصیه می‌شود تا فرآیند اسکن به‌صورت ایمن و با نتایج دقیق انجام شود.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله یکروسکوپ نیروی اتمی پرسرعت،برهمکنش نمونه- سوزن،ماکزیمم نیروی دافعه،شرایط گذرا،آسیب،
عنوان انگلیسی Analysis of Transient Tip-Sample Interactions in High Speed Tapping Mode Atomic Force Microscopy with the Purpose of Damage Prevention
چکیده انگلیسی مقاله High speed atomic force microscopy (HS-AFM) is one of the widely used techniques in nanotechnology applications due to high resolution and the ability of 3D imaging. Despite its advantages and although it is known as a nondestructive technique, tip or sample damage can occur if maximum repulsive force is higher than the failure stress of the sample or tip, as a result of tip-sample interactions. Several studies in understanding the peak repulsive forces in tapping mode AFM have been carried out, but mostly in steady state situations. In transient situation when tip encounters a sudden steep upward step, the repulsive force can be much higher than that in the steady state situation and, consequently, damage could happen. Therefore, if appropriate parameters’ values are not tuned, the tip-sample stress may exceed yield stress of the tip or the sample. This paper presents the comparison of maximum transient interaction forces in time periods of net attractive and repulsive forces and the effects of important scanning parameters on maximum transient stress of compliant samples with the elastic modulus in the range of 2GPa together with lateral resolution and scanning speed diagrams, using theoretical analysis as a novelty of this paper, so that selecting cantilever stiffness in the range of 0.1-1N/m, free air amplitude 60-100nm, amplitude ratio 0.8-0.9, quality factor 50-100, tip radius 10-40 nm, and scanning speed 0.1-0.3mm/s relative to required lateral resolution indeed leads to safe high speed microscopy.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله یکروسکوپ نیروی اتمی پرسرعت,برهمکنش نمونه- سوزن,ماکزیمم نیروی دافعه,شرایط گذرا,آسیب
نویسندگان مقاله حامد فداء |
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده دانشکده فنی مهندسی، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

علی سلیمانی |
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده دانشکده فنی مهندسی، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

حامد صادقیان |
گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی آیندهوون، آیندهوون، هلند

نشانی اینترنتی https://mme.modares.ac.ir/article_10722_5d27fb7a1b0e940ba46171e4c2f02a90.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات