Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 36: Poster (II)

O 36.57: Poster

Donnerstag, 25. März 1999, 20:00–22:30, Zelt

Berechnung der Kräfte zwischen Kraftmikroskopspitze und Probe im Intermittent Contact Mode — •H. Bielefeldt, F. J. Giessibl, S. Hembacher, U. Mair und J. Mannhart — Experimentalphysik VI, EKM, Universität Augsburg, D-86135 Augsburg

Die im ”Intermittent Contact”-Modus (IC-Modus) bzw. ”Tapping-Modus” zwischen Kraftmikroskopspitze und Probe wirkenden Kräfte sind einer direkten Messung nicht zugänglich. Wir verwenden für die
Abschätzung dieser Kräfte einen einfachen analytischen Zusammenhang zwischen Frequenzverschiebung und Kraft aus der Kraftmikroskopie im Frequenzmodulationsmodus (FM-AFM)[1].
Während beim FM-AFM die Schwingungsamplitude konstant gehalten und die sich aufgrund der Wechselwirkung Spitze-Probe einstellende
Schwingungsfrequenz gemessen wird, mißt man im IC-Modus die Schwingungsamplitude des Cantilevers bei konstant gehaltener Frequenz und Anregungsamplitude. Wir übertragen die Vorhersagen des FM-AFM auf den IC-Modus und vergleichen die berechneten Amplituden-Abstands-Kurven mit gemessenen Daten und numerischen Simulationen [2][3]. Für typische Meßsituationen ergeben sich maximale Kräfte in der Größenordnung von 100 nN.

[1] F. J. Giessibl, Phys. Rev. B 56, 16010 (1997)

[2] J. P. Spatz et al., Nanotechnology 6, 40 (1995)

[3] N. A. Burnham et. al., Nanotechnology 8, 67 (1997)