基于接触共振原子力显微术的纳米力学表征方法研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 绪论:接触共振原子力显微术 | 第13-23页 |
| 1.1 纳米“闻”“切”:纳米力学表征 | 第13-17页 |
| 1.1.1 微小尺度材料力学特性表征 | 第13-15页 |
| 1.1.2 接触共振原子力显微术 | 第15-17页 |
| 1.2 主要应用及研究方向 | 第17-20页 |
| 1.2.1 纳米力学特性表征 | 第17-19页 |
| 1.2.2 次表面结构成像 | 第19-20页 |
| 1.3 论文工作简述及章节安排 | 第20-23页 |
| 第二章 接触力学及探针动力学模型 | 第23-41页 |
| 2.1 接触力学模型 | 第23-30页 |
| 2.1.1 针尖样品间接触模型概述 | 第23-24页 |
| 2.1.2 接触力学模型 | 第24-26页 |
| 2.1.3 力距曲线 | 第26-28页 |
| 2.1.4 接触刚度 | 第28-29页 |
| 2.1.5 定量测量中的标定方法 | 第29-30页 |
| 2.2 探针动力学模型 | 第30-39页 |
| 2.2.1 探针力学特性概述 | 第30-31页 |
| 2.2.2 悬臂梁的标定 | 第31-32页 |
| 2.2.3 集总质量模型 | 第32-34页 |
| 2.2.4 欧拉-伯努利连续梁模型 | 第34-36页 |
| 2.2.5 接触共振模型 | 第36-39页 |
| 2.2.6 接触阻尼分析 | 第39页 |
| 2.3 本章小结 | 第39-41页 |
| 第三章 若干探针动力学问题研究 | 第41-57页 |
| 3.1 接触共振模型中的若干问题 | 第41-47页 |
| 3.1.1 影响因素分析 | 第41-44页 |
| 3.1.2 检测灵敏度 | 第44-45页 |
| 3.1.3 振型及振幅的标定 | 第45-47页 |
| 3.2 成像中的图像衬度 | 第47-50页 |
| 3.2.1 接触共振原子力显微术中的图像衬度 | 第47-48页 |
| 3.2.2 图像衬度的一般讨论 | 第48-50页 |
| 3.2.3 样品形貌在图像中的衬度反映 | 第50页 |
| 3.3 小振幅超声调制下的力曲线特性 | 第50-56页 |
| 3.3.1 力距曲线 | 第50-51页 |
| 3.3.2 小振幅超声调制下的力曲线 | 第51-53页 |
| 3.3.3 关键影响参数的分析 | 第53-54页 |
| 3.3.4 基于力距曲线的理论解释 | 第54-55页 |
| 3.3.5 数值计算分析 | 第55-56页 |
| 3.4 本章小结 | 第56-57页 |
| 第四章 纳米力学表征研究与应用 | 第57-77页 |
| 4.1 材料弹性及粘弹特性表征中的相关问题 | 第57-62页 |
| 4.1.1 接触共振频谱特性 | 第57-58页 |
| 4.1.2 弹性特性及粘弹特性 | 第58-59页 |
| 4.1.3 接触共振中的局域滑动 | 第59-60页 |
| 4.1.4 局域滑动的发生条件 | 第60-61页 |
| 4.1.5 局域滑动的抑制 | 第61-62页 |
| 4.2 薄膜残余应力测量 | 第62-69页 |
| 4.2.1 薄膜残余应力测量的传统方法 | 第62-63页 |
| 4.2.2 基于接触共振原子力显微术的测量方法 | 第63-65页 |
| 4.2.3 薄膜刚度的测量 | 第65-66页 |
| 4.2.4 薄膜残余应力的计算 | 第66-68页 |
| 4.2.5 曲率法对比测试 | 第68-69页 |
| 4.3 超声润滑效应机理分析 | 第69-76页 |
| 4.3.1 超声润滑效应 | 第69页 |
| 4.3.2 影响因素的定量实验研究 | 第69-74页 |
| 4.3.3 基于力距曲线的理论解释 | 第74-76页 |
| 4.4 本章小结 | 第76-77页 |
| 第五章 次表面结构检测成像 | 第77-95页 |
| 5.1 对于次表面空穴结构的检测能力分析 | 第77-87页 |
| 5.1.1 次表面检测能力定量评价的挑战 | 第77-78页 |
| 5.1.2 基于次表面空穴结构的理论简化模型 | 第78-79页 |
| 5.1.3 检测能力的定量化定义 | 第79-80页 |
| 5.1.4 成像模态的影响分析 | 第80-82页 |
| 5.1.5 对比成像实验 | 第82-86页 |
| 5.1.6 作用载荷对检测能力的影响分析 | 第86-87页 |
| 5.2 对于内嵌异质结构的检测能力分析 | 第87-93页 |
| 5.2.1 基于有限元的等效模量计算模型 | 第87-88页 |
| 5.2.2 等效压入模量的影响因素分析 | 第88-90页 |
| 5.2.3 接触共振原子力显微术检测深度分析 | 第90-92页 |
| 5.2.4 石墨次表面缺陷检测成像 | 第92-93页 |
| 5.3 本章小结 | 第93-95页 |
| 第六章 总结与展望 | 第95-99页 |
| 6.1 主要工作总结 | 第95-97页 |
| 6.2 后续研究展望 | 第97-99页 |
| 参考文献 | 第99-109页 |
| 致谢 | 第109-111页 |
| 攻读博士学位期间主要学术成果 | 第111-112页 |
