[发明专利]采用磁驱峰值力调制原子力显微镜进行的多参数同步测量方法

权利要求书

1.采用磁驱峰值力调制原子力显微镜进行的多参数同步测量方法，所述磁驱峰值力调制原子力显微镜的探针配备有线圈，所述线圈中电流的频率低于探针的一阶共振频率，探针的微悬臂上联接有磁性物质，该磁性物质的磁化方向沿探针长度方向或者含有沿探针长度方向的分量，其特征在于，采用周期性变化的磁场驱动探针在低于其一阶共振频率以下振动，控制样品和探针相对位置的信号是样品受到的探针针尖作用的最大压痕力；

其特征在于，所述方法的具体步骤为：

步骤一、获得探针接近样品时探针自由状态振动的PSD电压曲线U_free；

步骤二、开始测量，获得探针间歇接触样品时针尖位置的PSD电压曲线U_inden；

步骤三、由电压曲线U_free和电压曲线U_inden获得探针受力的电压曲线U_Force；

步骤四、根据以上各曲线得到探针针尖在测量过程中的位移z_inden和针尖与样品之间的作用力F_ts，获得力-位移曲线，并控制探针针尖施加在样品上的最大压痕力，获得表面形貌图像；

步骤五、根据力-位移曲线，结合相应的力学模型，获得材料最大压痕深度图像、最大粘附力图像以及等效杨氏模量图像；

以上各步骤中，探针的振动方式为：采用信号发生器产生正弦波输入线圈驱动器，从而驱动样品台(15)内部的线圈，使该线圈产生与该正弦波同频率的正弦交变磁场，探针微悬臂上的磁性颗粒在该正弦交变磁场的作用下驱动探针悬臂做与正弦交变磁场同频率的正弦运动，所述频率低于探针的一阶共振频率。