[发明专利]经由原子力显微镜进行纳米级动态力学分析(AFM-NDMA)

权利要求书

1.一种用于利用基于原子力显微镜(AFM)的系统确定软粘弹性样品的力学性质的方法，所述方法包括：

将所述系统的探头朝向所述样品的表面重新定位，直到所述探头的悬臂相对于所述悬臂的标称取向偏转了预定量为止；

修改所述重新定位以维持以下中的至少一项基本上恒定：

i)由所述探头生成的平均样品加载力，以及

ii)在所述探头的尖端与所述表面之间的接触面积；

在一组预定义频率下测量所述表面的粘弹性参数，同时补偿所述表面的蠕变和所述系统的空间漂移中的至少一者；以及

根据所述测量的可变条件中的至少一个可变条件，产生能够被用户感知并表示所述粘弹性参数的输出。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量是在所述一组预定义频率中的多个频率下同时进行的。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述修改包括在所述一组预定义频率中的给定激发频率下调制由所述探头施加到所述样品的样品加载力。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述修改包括在调制在所述表面与所述探头的基部之间的间隔的同时，维持所述平均样品加载力基本上恒定。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量所述粘弹性参数包括执行所述系统的操作的双通道解调以执行以下中的至少一项：

同时测量由所述探头施加在所述样品上的激发力和由所述激发力引起的所述表面的变形两者，以及

避免重复校准所述系统。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述系统的操作中止一时间段，所述时间段足以使由所述重新定位引起的所述表面的蠕变松弛。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述执行双通道解调包括：组合在所述测量期间分别从所述系统的电子电路的第一传感器和所述系统的所述电子电路的第二传感器接收的第一数据和第二数据，

其中，所述第一数据表示所述探头相对于所述表面的位置，并且所述第二数据表示所述探头的悬臂相对于所述标称取向的偏转度。

8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述执行双通道解调包括对已从所述系统的数据采集电子电路的两个通道中的至少一个通道接收的信号数据中的漂移引起的变化和蠕变引起的变化中的至少一者引入校正。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括利用所述系统的第一电子电路和第二电子电路中的至少一者连续监测所述系统在参考频率下的操作，以校正由所述表面的蠕变引起的所述接触面积的变化。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述连续监测包括仅利用所述第一电子电路和所述第二电子电路中的一者进行连续监测，并且还包括采集表示从具有硬表面的校准样品获得的来自所述第一电子电路和所述第二电子电路中的另一者的信号的校准数据。

11.根据权利要求9所述的方法，还包括补偿由所述表面的蠕变引起的所述接触面积的变化，其中，所述补偿包括以下中的至少一项：

i)在利用所述系统的可编程处理器计算所述粘弹性参数时，考虑所述接触面积的变化，所述可编程处理器与所述AFM是可操作地连接的；以及

ii)重新定位所述探头以补偿所述变化。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述参考频率不被包括在所述一组预定义频率中。