Protocol
1. 기악 셋업 및 교정
- 경음악 셋업
- 0.1 ≥ 180 kHz에서, 품질 계수 Q ≥ (300), 및 굽힘 강성 K ≥ 40 N / m f를 첫 번째 무료 공진 주파수와 유형 DT-NCLR 또는 CDT-NCLR의 단단한 다이아몬드 코팅 캔틸레버를 사용합니다.
- 원자 현미경 제조업체에서 제공 클램프 홀더에 선택한 캔틸레버를 탑재합니다. 긴 축이 AFM의 고속 스캔 방향에 수직이되도록 캔틸레버를 배치 할 특별한주의하십시오. 대안 적으로, 2 성분 에폭시 접착제를 사용하여 AFM 제조업체에서 제공 캔틸레버 홀더에 캔틸레버 접착제.
- 원자 현미경 헤드에 캔틸레버 홀더를 장착하고 AFM 캔틸레버에 초점을 AFM 시스템에 일반적으로 사용할 수있는 광학 현미경을 사용합니다. 캔틸레버의 긴 축이 고속 스캔 방향에 수직임을 다시 한 번 확인. 그렇지 않은 경우, 뒤로 이동제 1.1.2.
- 이 캔틸레버의 끝 부분에서 반사되도록 레이저 빔을 맞추고. 포토 다이오드에서의 전압의 합을 모니터 및 합 신호를 최대화하도록 미세 조정을 수행. 전형적인 합 신호 값이 V. 범위에
- 수직 및 횡 방향의 변위에 대응하는 전압이 거의 제로가되어, 포토 다이오드의 중심으로 반사 된 레이저 스폿을 가지고하도록 미러의 수평 및 수직 방향의 경사각을 조정한다.
- 구경 측정
- 캔틸레버 0,1 f를 제 자유 굽힘 공진을 결정하기 위해 주파수 스위프를 수행한다.
- 19에 따라 계산 캔틸레버 (K)의 휨 강성을 결정
(1)
E는 영률이며 여기서 cantil의 폭 w는, L은, 캔틸레버의 길이지금까지, T는 두께이다. 이를 위해, 더 나은 정확성을 광학 현미경 또는 주사 전자 현미경에 의한 캔틸레버의 길이 및 폭을 측정한다. 항에있어서, f를 0.1 최초 자유 굽힘 공진 주파수에서 캔틸레버의 두께를 계산
(2)
여기서, ρ는 질량 밀도이다. - 특정 캔틸레버 타입의 포토 다이오드 감도의 기본값을 선택 강자성의 설정 메뉴의 실험에 사용한다. 접근 버튼을 클릭하여 10 윈를로드 F에서 기준 샘플과의 접촉에 캔틸레버 팁을 가져 N =.
- 원자 현미경 소프트웨어의 힘 분광 메뉴를 열고 50 nm의 0.3 μm의 / 초에 Z-스캐너 수축 / 확장에 Z-스캐너의 상대적 수축과 확장을 설정합니다. 그래서 힘 - 거리 곡선의 기록을 수행 할멀리 시료 표면에서 다음 같은 거리의 접근 및 철회의 시리즈의 50 나노 미터에 Z-스캐너의 철회의 첫 번째 구성됩니다.
- 샘플 변형 효과를 피하기 위하여, 나노 결정질 다이아몬드 또는 사파이어와 같은 부드럽고 부적합한면 1.2.4 제안 설정된 파라미터와 힘 거리 커브를 기록한다. 이렇게하려면 때문에 AFM 소프트웨어의 힘 분광 메뉴에서 획득 버튼을 클릭합니다.
- 강자성 소프트웨어 보정 메뉴에서 선형 함수로 힘 - 거리 곡선의 반발력 부를 장착한다. 피팅 라인의 역 기울기는 포토 다이오드 감도 S에 대응한다. 교정 실행] 버튼을 클릭하여 AFM 소프트웨어 보정 메뉴의 장비 소프트웨어의 기본 값으로 결정된 값을 대체.
2. 샘플 준비
참고 : 생 측정 샘플S 실험 물리적 기상 증착에 의해 운모 성장을 100 nm의 두께의 Au 아주 매끄러운 (111)의 박막 구성된다.
- 양면 카본 테이프를 이용하여 기기의 제조자에 의해 제공된 자기 시료 홀더 상에 샘플을 탑재. 카본 테이프 긴장하게하도록 측정시 샘플의 드리프트를 피하기 위해, 측정 전에 샘플을 하루 마운트. 또한, 일반적으로 몇 분 이내에 건조 실버 페인트와 홀더에 샘플을 장착합니다.
- 은 x / y를 스캐너에 자기 샘플 홀더를 탑재합니다.
3. 측정 절차
- 오프 공명이 값이 자동으로이 특정 캔틸레버의 악기 소프트웨어에 의해 설정되어 있는지 A = 20 nm의 주에서 발진 진폭 (이 실험 F = 190.67 kHz에서에서) 약간 발진 주파수를 설정합니다. 세트 포인트 = 5 nm에서 수동으로 발진 세트 포인트를 설정합니다.
- 무승부원자 현미경의 스텝 모터를 사용하여 샘플의 표면을 향해 캔틸레버. 힘 센서는 시료 표면과 충돌하지 않는지 확인합니다. 거친 방법 중 초점 캔틸레버를 유지하고 시료 표면이 완벽하게 초점이 전에 거친 접근 방식을 중지합니다.
- 자동 방식 버튼을 클릭하여 힘 센서 접근. 진동 진폭이 설정치에 도달하면, 선단이 시료 표면의 지형을 스캔 할 준비가되어있다.
- 5 × 5 내지 1 × 1 μm²에 이르는 영역에서 지형 이미지들의 시리즈를 녹화 (가능한 경우, X / Y 스캐너를 기울 지형 신호의 기울기를 조정). 같은 지역의 연속적인 이미지 드리프트의 흔적을 전시하지 않는 것이 및 Z 스캐너의 위치가 거의 일정하게 유지해야합니다. 그렇지 않은 경우, 시스템이 안정화 될 때까지 촬영을 계속한다.
- 시스템이 안정하고 평활 한 1 × 1 μm² 영역이 발견되면, F 후퇴ORCE는 후퇴 버튼을 클릭하여 시료 표면에서 몇 마이크로 미터 센서.
- 악기 메뉴의 힘 분광 모드를 선택하고 10 nm의 힘 설정 점과 함께 미리 선택된 1 × 1 μm² 지역의 중간에 힘 센서를 이동합니다. 이 일정하게 유지 될 때까지 Z 스캐너의 위치를 모니터한다.
- 중심 미리 선택된 1 × 1 μm² 지역의 중심에 해당하는 포인트의 2 × 2 그리드를 선택합니다. 500 nm에서이 옆에 이웃 점 사이의 거리를 설정합니다.
- 300 ㎚ / sec의 속도로 0 내지 150nm에서 변화시키는 스캐너 상대적인 거리를 설정하고 동일 거리에 걸쳐 동일한 속도로 후퇴. 시료 표면에 대하여 캔틸레버의 경사각을 주어, φ는 경사각 20 수직 스캐너 연장 Z 동안 황갈색 φ × Z 의한 횡 스캐너를 이동하여 틸트 보정을 적용한다.
참고 : 몇 이달ruments 자신의 힘 분광법 또는 들여 쓰기 모드에서 캔틸레버 기울기를 차지; 이 작품에 사용 된 AFM의 경우입니다. - 원자 현미경 들여 쓰기 데이터의 수집을 시작하는 계기 소프트웨어의 시작 버튼을 누릅니다.
- 강자성 압입 측정이 완료되면, 마이크로 미터 떨어진 샘플 표면으로부터의 힘 센서를 철회.
- 계기 소프트웨어 메뉴 비접촉 AFM 모드 영상을 선택하고 섹션 3.1 및 3.2에 기술 된 절차를 반복한다.
- 그래서 들여 쓰기의 정확한 위치를 찾는으로 3.3 절에서와 동일한 1 × 1 μm² 표면 영역에 걸쳐 검사를 수행합니다. 500 X 500 nm² 표면적 위에 또한 표면 검사보다 상세한 이미지를 나머지 압흔을 행할 수있다.
4. 데이터 분석
- 이미지 처리
- 고속 스캔 DIR의 라인을 정렬하도록 기록 지형 이미지를 처리평균 차이에 기초 ection. Gwyddion의 내장 함수를 사용합니다.
- 투영 면적을 Gwyddion의 들여 쓰기 분석 기능을 사용하여 들여 쓰기의 페이지를 계산합니다.
- Gwyddion의 선단 분석 기능을 사용하여 압흔의 지형 화상으로부터 AFM 팁 형상을 추정한다. 그런 다음 팁 형상 이미지를 평균하여 평균 팁 형상의 반 개구 각 α를 측정한다.
- 팁 변위 δ를 산출하여 (13)에 따른 힘 - 변위 곡선에 힘 - 거리 곡선 변환
(삼)
여기서 Z는 스캐너 상대적인 위치이다. - 이제 팁 변위 대 힘을 플롯. 그 결과 곡선은 일반적으로 원자의 소성 이벤트에 해당하는 몇 백 오후 범위의 길이로, 소위 팝업 기능을 표시합니다. 살전의 첫 번째를 사용전자 팝업 기능은 엘 4 δ 탄성 한계에 팁 변위를 확인합니다.
- 헤르츠 기능 (21)와 힘 - 변위 곡선의 탄성 부분을 맞 춥니 다.
(4)
어디 R은 팁 반경 및 E '*에 의해 주어진, 탄력의 감소 계수이다
, M은 S, t는 각각의 샘플과 팁의 압입 탄성률 되 고. 이 경우, 적합 파라미터이다 
. - 피팅 함수 및 실험 곡선 (21) 사이의 면적 차이로부터 소성 W 소성의 작업을 계산하도록 가소성 체제에 맞는 기능을 확장한다.
- 1에 따른 2 샘플의 경도를 계산
(5)
과
(6)
F의 N이 최대가 최대 하중이고,는 P 섹션 4.2에서 계산 된 덴트의 투영 면적이, α는 4.3에서 계산 된 팁의 반 개방 각도이고, δ EL은 제 가소성의 팁 변위이고 이벤트 및 δ 최대는 최대 팁 변위 (4.4 절 참조)이다.
, M은 S, t는 각각의 샘플과 팁의 압입 탄성률 되 고. 이 경우, 적합 파라미터이다 
. 
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Representative Results
본 연구에서는 캔틸레버 (K)의 굽힘 강성이 기하학적 빔 이론 (19)에 따라 계산 하였다. 이 연구에서 사용 된 특정 다이아몬드 코팅 캔틸레버를 들어, 우리는 K = 55.69 N / m를 발견했다. 우리는 다이아몬드 코팅을 무시합니다; 다이아몬드 막의 두께는 (그 영률은 실리콘보다 훨씬 더 크다하더라도) 대폭 굽힘 강성을 증가시키지 않고 따라서 캔틸레버 두께보다 작은 2 차의 크기에 하나이며.
샘플 변형 효과를 방지하기 위해서, 포토 다이오드의 감도는 영률 E = 759 GPa의 22 부드러운 나노 결정질 다이아몬드 표면에 앞서 교정 힘 센서 힘 - 거리 곡선을 기록하여 측정 하였다. 힘 신호 (볼트 단위로 photodio 단위를 기록 하였다드 신호) 및 선단 변형 및 파손을 방지하기 위해 반발력의 작은 범위. 힘 - 거리 곡선의 반발력 부분이어서, 포토 다이오드 감도 S에 대응하는 역 기울기의 선형 함수를 장착 하였다. 특정 실험에서, 포토 다이오드의 감도 S = 23.903 ㎚ / V로 측정되었다. 포토 다이오드의 선형 응답의 가정은 캔틸레버의베이스 변위가 500 nm의보다 작은 경우로 제한된다. 큰 변위 Z를 들어, 감광성 검출기의 비선형이 경우 ZV PD 반응은 12 다항식 3 차는 고려 될 필요가있다. 실험에서,베이스 변위가 150 nm였다 중에 교정 용베이스 변위는, 50 나노 미터로 하였다. 이러한 경우에서는, 포토 다이오드의 응답은 선형 것으로 간주된다.
그림 1. 금 박막 표면의 표면 토포 그래피 (좌) (우) 1.25 X 1.25 μm의 2 금 박막 표면 영역 표시 마이크로 미터 크기의 비접촉 AFM 표면 형태 5 × 5 ㎛의 2의 이미지 대형 테라스와 단원 자 단계로 구성된 원자 평면의 Au (111) 표면을 나타내는 각각의 곡물. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
도 1 금 박막 표면의 비접촉 AFM 표면 형태 이미지를 도시한다. 박막 표면에 마이크로 미터 범위의 입자로 구성하는 것으로된다. 각각의 입자가 큰 테라스와 단원 자 단계로 구성된 원자 평면의 Au (111) 표면을 나타낸다. 2 들여 쓰기 중에 발생하는 들여 쓰기를 보여줍니다7.2 μN의 최대 수직력을 갖는 AFM 팁에 의한 측정은도 1과 같은 금 (111) 박막 표면에 적용 하였다. 또한, 영상화 된 지역의 지형적 차이를 구별 위치에 네 개의 만입 일련 전후 도 2 (c)에 표시된다. 그것은 남아있는 모든 들여 쓰기는 어떻게 보면 비슷한 주목할 가치가있다. 이 유사성은 팁의 안정성과 측정의 재현성을 입증한다.
도 2 : 아주 매끄러운 금 박막 표면의 AFM 들여 AFM 압입 측정 선택된 1 × 1 ㎛ 2 금 박막 표면 영역 (a) 비접촉식의 AFM 이미지.. (b) (a) 이후에 연속 4 AFM 압입 MEAS 동일한 표면적 비접촉식 AFM 표면 형태 이미지수직 힘 F n은 7.2 μN까지 urements. 이미지 사이에서 (c) 지형 차 (a) 및 (b). (D - F)의 (b)에 도시 된 세 개의 개별 AFM 들여 쓰기의 비 접촉 AFM 지형 이미지. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3 : 원자 부드러운 금 박막 표면에 AFM 들여 쓰기의 투영 면적의 계산 (왼쪽) 그림 2 개인 AFM 들여 쓰기의 비 접촉 AFM 지형 이미지의 왼쪽과 같이 (오른쪽) 같은 지형 이미지.. 패널 자르기 후 자유 SPM 데이터 분석 소프트웨어를 사용 Gwyddion 투영 면적을 계산하는데 사용되는 중첩 마스크. PROJ반사된다 영역은 p = 4703.52 nm의 2로 발견된다; 이 경도 값 H의 AFM = 1.53 평점 산출한다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
도 3은 손상되지 않은 표면에 대해 음의 토포 그래피 값의 영역을 마스킹하여 덴트의 투영 면적을 결정하는 절차를 보여준다. 이 측정에서, 들여 쓰기의 투영 영역은 p = 4703.52 nm² 것으로 발견된다. 요철은, 최대한의 하중 F가 n 최대 = 7.2 μN을 (도 4 참조)를 수행 하였다. 이 때문에, 경도는 다음과 같이 계산 될 수있다 
. 측정은 P - 값은 팁 회선 효과 두리에 의해 과소 평가 될 가능성이 다른 한편, 23 언로드시 한편, 탄성 회복 효과에 의해, 촬상 겨.
도 4 : AFM으로 측정 힘 - 거리 곡선으로부터 압입 곡선 원자 적 평활 금 박막 표면의 AFM 측정 힘 - 거리 곡선 (a) 일반적인 탑재부.. (b)의 힘 - 변위 곡선 식 (3) (파란 선)과 제 관찰 소성 이벤트까지 탄성 부분의 헤르츠 적합 (레드 라인)에 따라 계산 (팝업)에서 N F에서 = 0.908 μN로 팁 변위 δ 엘 = 3.786 nm의 식에 따라 (첫 번째 팝업에서의 길이는 λ 수 팝업에서 = 543 오후에 측정) (4). 해당 맞는 매개 변수로 판단eq10.jpg "/> R이 압자 반경 E이고 * 탄력 감소 계수. 간의 통합 차이로부터 소성 W 소성의 작업을 계산하도록 헤르츠 피팅 곡선 탄성 체제 넘어 확장 유의이며 헤르츠 피팅 곡선과 실험 결과, 가소성 W = 11.44 연속 4 힘 침투 곡선 X 10-15 J. (c) 일련의 (d) (b)에 도시 한 팝업에 도시 된 힘 침투 곡선의 확대도. (화살표로 표시) 몇 백 오후 범위의 길이가 인. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
도 4는 AFM 측정 힘 - 거리 곡선으로부터 계산 압입 곡선을 나타낸다. 그것은 중요하다곡선은, 상기 측정의 재현성을 입증하는 방법에 중첩 참고. 도 4의 (b)와, 힘 - 거리 곡선으로부터 계산 된 힘 - 변위 곡선 (도 4 (a)) 식 (3) 헤르츠 맞춤 장착되어 상기 (수학 식 4)의 탄성 부 위에. 탄성 한계가 F의 n은 첫 번째 관찰 소성 이벤트 (팝업)에서, 엘 = 0.908 μN에서와 엘 = 3.786 nm의 (첫 번째 팝업에서의 길이 δ 팁 변위에서 결정되었다 팝업 λ로 측정한다 에서 = 543 오후). 해당 맞는 매개 변수로 판단 
, R은 압자 반경이고 * E 탄성 계수의 감소이다. 피팅에서 금의 들여 쓰기 계수 M의 Au (111), 팁 정점에서 반경과를 추출하는 유혹 될 수 있지만다이아몬드 코팅 된 팁의 들여 쓰기 계수는 불확실 남아있다. 원칙적으로, 압자 특성 보정 샘플에 압입에 의해 교정 될 수있다. 금 (111)의 압입 계수의 결정은이 작업의 범위를 벗어납니다. 80 GPa의, 포아송의 비 ν 금 = 0.45 및 팁 E의 NC-다이아몬드 = 759 GPa의와 ν NC-다이아몬드 = 0.003, 우리가에서 계산 = 금에 대한 탄성 계수 (111) E 금을 가정 선단 반경 R ≈ 1 내지. 이미 참고 문헌에서 지적으로 파생 된 값은 신뢰할 수있을 너무 낮습니다. 8.이 금속의 탄성 계수는 표면 영역 (10) 근처에서 감소한다는 것을 제시하고있다. 참고 문헌에 제시된 값을 사용. 8 (E = 30 GPa의)는, 우리는 R = 5.5 nm의를 구하십시오. 또한,도 4에 사용 된 헤르츠 맞는 기능 (b) 구형 팁 형상을 가정한다. 하나,이 가정은 단지 탄성 변형 체제 내의 팁 변위는 압입 팁, 즉 정점의 바로 적용된다. 아래와 같이 큰 변위, 선단이 더 이상 구면으로 간주되어서 오히려 바코 비치 팁 유사 할 수있다. 소성 W = 11.44 × 10 -15 J.을 상기 헤르츠 커브 피팅 및 실험 결과 (21) 사이의 통합의 차이로부터 소성 W 소성의 작업을 계산하도록 헤르츠 피팅 곡선 탄성 체제를 넘어 연장되는 상기 참고 도 4에 도시 된 힘 침투 곡선의 확대도 (b)는 상기 단일 원자의 소성 이벤트를 검출하는 방법의 뛰어난 해상도를 보여 팝업에서 골드 버거의 벡터 동일한 정도의 길이.
또한, 상기 AFM 팁의 형상은 비 - 콘으로부터 추정 그림 2의 (d - f)에 도시 AFM 이미지 택트, 무료 SPM 데이터 분석 소프트웨어 Gwyddion를 사용하여 (그림 5 (참조 A - C)). 이어서, 평균 팁 형상 = 압자의 반 개구 각이 α로 결정되었던, 계산 67.21 ° (도 5 (d) 참조). 함께도 4에 도시 된 팁의 변위 값 경도 값 
δ 최대 = 18 nm의 최대 팁 변위이고, 결정 하였다. H의 Au (111) = 1.5 GPa 인 : 모두 경도 계산은 거의 같은 값을 제공한다. 나노 압입에 의해 측정 된이 결과는 금 박막에 대한보고 값이 잘 일치, H NI는 / 금 = 1 -. 2.5 GPa의 24, 25 금에 AFM 들여 쓰기 중 첫 번째 소성 경기의 평균 압력 (111)되었습니다 것으로 밝혀 12 "SRC ="/ 파일 / ftp_upload / 54706 / 54706eq12.jpg "/> 평균 학점은 4. 우리의 실험 값에서 함께 추정 팁 반경으로, 우리는 발견 
13.7 GPa의. 이 값은 임계 전단 응력에 대응 
. 21 우리의 데이타로부터, 발견이 τ = 아 세뇨 등 (8)에 의해 발견 된 값의 범위에 있지만, 이전의 연구에서 발견 된 것보다 훨씬 큰 6.3 GPa로, 여기서 τ = 1.7 -. 3.4 GPa의 4, 26, (27). 그러나,이 값은 가정 팁 반경의 낮은 값에 의해 과대이며, 제 소성 이벤트의 임계 전단 응력은 이론상 강도 τ 테오), 금 (Au = 4.3 GPa의 경계로되어 있다고 가정하는 것이 합리적이다.
/ftp_upload/54706/54706fig5.jpg "/>
도 5 :. 원자 적 평활 금 박막 표면의 AFM 들여 비접촉 AFM 표면 형태 이미지 팁 재구성 (a - c), 비접촉 AFM 이미지로부터 계산 재건 팁 형상이도 2에 나타낸 (D - F) 무료 SPM 분석 소프트웨어 Gwyddion를 사용하여. (- C a)의 (d)에 도시 한 화상으로부터 선단 형상 평균. (d) 상기 압자의 반 개구 각이 α로 결정으로부터 = 67.21 °; 함께도 4에 도시 된 팁의 변위 값 경도 값 F N, 최대는 = 7.2 μN은 최대 수직 힘과 δ 최대이고, 결정되었다 = 18 나노는 최대 팁 변위이다.페이지 "대상 ="_ 빈 ">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
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Discussion
방법은 다이아몬드 코팅 된 AFM 팁을 갖는 금 (111)에 박막의 표면 요철의 시리즈를 수행하기 위해 제공되었다. 비접촉 AFM 이미징 AFM 오목 동일한 하중 센서로 실시 하였다. 비접촉 촬상 대한 요구가 0.1 ≥ 180 kHz 및 AFM 들여에서 높은 품질 계수 Q ≥ 300 F 높은 제 자유 공진 주파수이고, 수직 힘이 몇 마이크로 뉴턴의 범위에 적용되기 위해서는 높은 굽힘 강성 캔틸레버가 필요합니다. 캔틸레버 팁의 부가적인 요구 사항은 기계적으로 안정하고 내마모성 때문이다. 이러한 요구 사항은 다이아몬드 코팅 된 캔틸레버에 의해 성취된다. 이 실험에서, 유형 CDT-NCLR의 캔틸레버를 선택 하였다.
여기에 제시된 결과가 잘 재현 가능한 것으로 밝혀졌다. 특히, 비접촉 형 AFM 이미지의 압흔의 형상 측정 렙시 불변etition 및 대응하는 힘 - 변위 곡선은 아주 좋은 중복을 보여줍니다. 그러나, 양호한 재현성을 보장하기 위해, 쓸모 열 드리프트 및 스캐너 크리프 효과를 최소화하는 것이 중요하다. 이는 기기가 이전에 압입이어서이 크게 변화하지 않을 때까지 스캐너 위치를 감시함으로써 화상 스캐닝 동안 안정화 시켜서 달성 될 수있다. 드리프트 및 크리프 효과는 더 높은 속도로 변위 변위 제어 들여 쓰기를 수행함으로써 최소화 될 수있다. 제시된 실험에서, 변위 속도는 300 ㎚ / 초로 설정 하였다. 또한, 일부 장비는 적용 가능한 최대 전압을 감소시킴으로써, Z 스캐너의 범위의 감소를 허용한다. 안정 스캐너의 시간 변위 범위가 감소 때문에 가능하다면,이 옵션은 선택되어야한다.
상기 입증 된 바와 같이, 제시된 기술은 소프트 나 기계적 물성을 평가하기 위해 적합이러한 중합체를 나누지 및 기타 부드러운 소재. 이러한 나노 압입 같은 종래 압입 기술을 통해이 기술의 장점은, AFM 상품의 높은 깊이 - 힘 해상도로부터 모두 단일 원자의 가소성 이벤트의 관측을 허용 압자의 감소 된 크기로부터 상기 판정에 온다 진정한 나노 미터 규모의 경도. 한편, 경도가 높은 수준의 샘플에 대해, 형상이 다른 측정 값들 사이의 직접적인 비교가 어려워 측정시 변화 할 수있다. 금속의 경우, 다이아몬드 코팅 된 AFM 팁이 요철 (11)의 여러 일련의 위에 다른 샘플들에 재현 가능한 결과를 제공하는 것으로 입증되었다. 전형적인 힘 - 변위 곡선은 탄성 체제 내의 헤르쯔 기능 장착 또한 소성의 작업을 계산하도록 확장되었다. 금 (111)에 압입 탄성률의 추출은, 그러나, 어느 것도 radiu 때문에, 불확실팁 정점이나 다이아몬드 코팅 된 팁의 들여 쓰기 계수에들 특성을 충분히 정확. 그럼에도 불구하고, 이러한 제한의 해명이 작품의 범위를 벗어납니다.
때문에 팁 회선 효과, 들여 쓰기 영역은 AFM 이미징 동안 과소 평가되는 경향이 있으므로 제시된 기술은 약간 경도 11의 값을 과대 평가 제공합니다. 이 기술은 압입 깊이는 기판 효과를 방지하기 위해 막 두께보다 작은 열 번 유지되어야 박막의 측정에 적용 할 수있다.
, 재현성 진정한 나노 미터 규모의 경도를 측정하는 실험 절차를 마무리하고 발표 된 단일 원자의 소성 이벤트를 관찰 할 수 있습니다.
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| AFM XE-100 | Park Instruments | discontinued | Atomic force microscope |
| CDT-NCLR | NanoSensors | CDT-NCLR | Conductive diamond coated non-contact lever |
| 100 nm thick Au(111) thin film on Mica | Phasis | 20020011 | atomically smooth gold thin film |
References
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