【摘 要】
:
原子力显微镜的轻敲模式作为纳米尺度表面形貌测量的重要手段,因其能够消除横向力,减小对样品的损害而应用广泛。但是针尖在敲击样品时往往产生磨损,进而导致横向测量分辨率降低。已有研究表明轻敲模式测量时振幅设定点、自由振幅等扫描参数和针尖冲击都会通过改变敲击时的动能影响单晶硅针尖的磨损,但轻敲模式下的磨损机理尚不明确。因此本文采用分子动力学仿真与实验相结合的方法,从轻敲测量特有的探针受力特征——敲击动能入
论文部分内容阅读
原子力显微镜的轻敲模式作为纳米尺度表面形貌测量的重要手段,因其能够消除横向力,减小对样品的损害而应用广泛。但是针尖在敲击样品时往往产生磨损,进而导致横向测量分辨率降低。已有研究表明轻敲模式测量时振幅设定点、自由振幅等扫描参数和针尖冲击都会通过改变敲击时的动能影响单晶硅针尖的磨损,但轻敲模式下的磨损机理尚不明确。因此本文采用分子动力学仿真与实验相结合的方法,从轻敲测量特有的探针受力特征——敲击动能入手对轻敲模式下原子力显微镜单晶硅探针的磨损机理开展了研究,主要内容如下:(1)本文结合仿真尺度和探针工作特点,建立了适合轻敲模式的三维分子动力学仿真模型,并且通过模拟分析发现,不同质量、相同动能的单晶硅针尖敲击时,针尖的变形量和动能损失都相同,验证了所建分子动力学仿真模型正确可靠。(2)仿真研究了单次敲击下动能对单晶硅针尖磨损的影响,结合单次敲击时针尖整体变形与微观结构的变化规律,揭示了基于动能的轻敲模式下单晶硅针尖的磨损机理:低动能接触面的Atom-by-atom磨损机理;高动能的受相变及位错作用的塑性变形及边缘脆性断裂磨损。(3)基于实际测量特点,通过仿真探究了多次敲击对针尖磨损的作用规律,对比两次敲击中微观结构的分布特点及变化规律指出,连续敲击中相变会受到一定程度的抑制,位错会受应力作用进一步扩展、融合,进而产生裂纹引起脆性断裂。(4)实验研究了针尖的钝圆半径及磨损特征与敲击动能的关系,发现低动能敲击时,针尖的磨损表现为先快后慢再快最后平稳磨损的Atom-by-atom的磨损机理;中等动能及高动能敲击时前期的断裂磨损行为和后期的断裂磨损不同,前期的断裂是横向性的,是由接触状态和受力引起的,后期的断裂是纵向性的边缘剥落断裂,是由位错导致的;后期的纵向剥落性断裂会大大加快针尖的磨损速度。
其他文献
本研究对高感大斑病玉米自交系I18、抗玉米大斑病I171为材料。通过人工接种大斑病菌,研究自交系mRNA表达分析和生理指标的变化趋势。结果如下:1.随着时间的延长,经叶片表面病斑鉴定,I18和I171叶片病斑呈现增多且扩大的趋势。但感病材料I18病斑较为明显。2.mRNA表达分析研究表明,对照与处理检测的表达基因数目不同,I18的3个处理共计检测到33370个基因表达,检测到4379个未知基因,占
目的:探讨低血清白蛋白对心力衰竭患者近期预后的影响。方法:2017年7月2018年8月连续入选于承德医学院附属医院本部心脏内科住院的心力衰竭患者共150例为研究对象,研究对象依据血清白蛋白浓度分成2组,分别为低血清白蛋白组(61例)和对照组(89例),随访符合出院标准的研究对象出院30天内因心力衰竭的病死率和再住院率。结果:1临床一般特征比较:与对照组相比,低血清白蛋白组生化指标中谷丙转氨酶含量较
为研究转Bt基因玉米材料的表达、产量杂种优势及配合力表现,本文以Reid群骨干系PH6WC及育成的自交系J1490、J1495、4DH-10和外引系PH1CPS作母本,以Non-Reid为基础的转Bt基因材料6DH-85、J1401、6DH222、8DH273和8DH279和自选系J9D207、J1628、J1668为父本,按NCⅡ设计组配(5×8)40个杂交组合,在6万株/公顷、7万株/公顷、8
目的:观察清脑益元汤对脑缺血损伤大鼠GFAP、NeuN表达水平的影响,探讨清脑益元汤保护脑缺血损伤神经元的部分作用机制。方法:选取雄性健康SD大鼠112只,体重250±50g,用随机数字表法将大鼠分为4组:空白组(7只)、假手术组(35只)、模型组(35只)、清脑益元组汤(35只)。假手术组、模型组、清脑益元汤组分别按照术后取材时间点1d、3d、7d、14d、28d又分为5个亚组。空白组大鼠正常饲
涡轮增压技术由于具有提高发动机效率、降低油耗以及改善尾气污染等优点,在汽车发动机领域里得到广泛应用。尤其是装有可调混流涡轮的增压器可以实现在全工况范围内与发动机的良好匹配,受到了国内外许多研究人员的关注。目前,关于可调混流涡轮导流叶片的研究主要集中在叶端间隙泄漏流对于涡轮效率以及流通能力的影响,而很少关注如何减小导流叶片叶端间隙泄漏的流动损失。因此,以一种可调导叶混流涡轮为研究对象,首先研究了叶端
随着社会老龄化日益加剧,护理人员数量严重不足,因此迫切需要研发能够替代或辅助医护人员完成老人护理工作的机器人。护理机器人与工业机器人不同,其工作环境是动态非结构化
最近几年内,随着人们生活水平的日益提升,汽车这种交通工具逐渐开始变得普及,此时,人们逐渐开始重视汽车各方面的使用性能,主要是指安全性能、操作的稳定性能以及平顺性等等。由于空气悬架能改善车辆平顺性、空气弹簧质量小寿命长、空气悬架可实现不同整车高度调节等特点受到人们的青睐。和空气悬架相比,油气悬架工作缸主要是基于油液与高压气体实现运作的,所以对缸体的整体密封性要求较高;此外,油气悬架还需要经常进行清洁
纯电动车辆清洁高效,能够有效解决能源短缺、环境污染等问题。锂离子动力电池组为其能量源,永磁同步电机为其动力源,二者的可靠性对纯电动车辆正常行驶时的动力性和安全性至关重要。针对复杂多变的运行环境,设计纯电动车辆动力系统故障诊断平台能够实时监测故障,避免发生安全事故。随着纯电动车辆智能化和信息化的高速发展以及安全性和可靠性要求的提高,对动力系统的故障监管和人机交互能力需求增强。本论文开发了基于LabV
房颤是临床上最常见的室上性心律失常。在一般人群中的发病率约为1-2%,且随着年龄的增长发病率逐渐升高,在75岁以上人群中发病率高达10%以上。房颤可显著增加患者的致病率和
随着社会生活的不断发展,人们迫切的需要一种能够将二维图像信息转换为三维数据的方法。三维测量技术作为一种能够计算得到三维信息的技术应运而生,三维测量技术分为接触式和