原子力显微镜探针悬臂几何结构变化对高次谐波信息增强的研究

• 作者: 张维然 李英姿 杨海艳 王振宇 钱建强
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 轻敲模式原子力显微镜 探针悬臂几何结构 高次谐波 聚焦离子束加工
• 年，卷（期）: 2013,（20）
• 所属期刊栏目: 总论
• 页码范围: 125-130
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.62.200703

摘要

轻敲模式原子力显微镜高次谐波信号包含待测样品表面纳米力学特性等方面的信息，但是传统原子力显微镜的高次谐波信号非常微弱。里兹法证明在探针悬臂的特定位置打孔可以实现探针的内共振从而增强高次谐波信号强度。本文通过有限元仿真计算获得探针第一共振频、第二共振频及其比值随着孔的尺寸和位置变化的规律。在实验上通过聚焦离子束在探针悬臂上打孔使其第二共振频约为第一共振频的6倍，提高了第6次谐波信号的信噪比，并在实验室研制的高次谐波成像实验装置上获得了6次谐波图像。