原子力显微镜的有限元仿真模型

(整期优先)网络出版时间:2018-02-12
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原子力显微镜(AFM)是一种功能强大的工具,用于对纳米级表面的形貌,机械和磁性特性进行成像。因其高分辨率而被广泛用于成像不同种类的材料,如半导体材料和人体细胞。与接触模式AFM不同,轻敲模式仅在每个振荡周期中间歇性地与样品接触,这在很大程度上减少了扫描期间的样品损坏。本文基于模拟轻敲模式AFM的工作原理,通过COMSOLMultiphysics建立了3D模型,进行本征频率研究以计算悬臂的共振频率。在悬臂的自由端施加正弦载荷以激活悬臂在其谐振频率上的振动。仿真结果显示了悬臂梁的共振频率和位移曲线。