NSOM和TSM中探针-样品间剪切力作用机制的研究

利用粘有光纤探针的石英调谐音叉,可实现近场扫描光学显微镜(NSOM)和调谐音叉剪切力显微镜(TSM)光纤探针尖端与样品(T-S)间距离的控制。研究了石英调谐音叉控制T-S间剪切力作用的机制,建立了音叉T-S系统的振动方程,理论分析了音叉电流I和T-S间距d的关系,建立了T-S间剪切力作用机制模型。实验测量了不同环境和不同样品下的I-d曲线,实验结果与理论分析相吻合。揭示了nm尺度下,由于毛细凝聚作用在T-S间耦合的H2O和C-H化合物分子所形成的粘滞阻尼是导致T-S间剪切力作用的主要原因。