| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第9-16页 |
| 1.1 微机电系统 | 第9-13页 |
| 1.1.1 微机电系统的概念与特点 | 第9页 |
| 1.1.2 研究的目的和意义 | 第9-10页 |
| 1.1.3 国内外研究水平及相关领域研究 | 第10-12页 |
| 1.1.4 微机电系统的应用 | 第12-13页 |
| 1.2 原子力显微镜 | 第13页 |
| 1.3 本文的工作内容 | 第13-16页 |
| 第二章 AFM针尖-样品间作用分析及分子动力学模拟方法 | 第16-30页 |
| 2.1 引言 | 第16-17页 |
| 2.2 AFM针尖-表面作用分析 | 第17-20页 |
| 2.2.1 AFM针尖-样品间作用的复杂性 | 第17-18页 |
| 2.2.2 AFM中针尖-样品间相互作用探讨及分析 | 第18-20页 |
| 2.3 分子动力学模拟方法的基本原理和相关理论基础 | 第20-21页 |
| 2.4 分子、原子间相互作用势的选取及计算 | 第21-24页 |
| 2.4.1 对偶势 | 第21-22页 |
| 2.4.2 多体势 | 第22-24页 |
| 2.5 分子动力学模拟中运动方程的求解及算法的选择 | 第24-25页 |
| 2.6 分子动力学模拟系综 | 第25-28页 |
| 2.6.1 系综的分类 | 第25-26页 |
| 2.6.2 系综的温度和压力控制方法 | 第26-28页 |
| 2.7 分子动力学模拟应用细节 | 第28-29页 |
| 2.7.1 时间步长的选择 | 第28页 |
| 2.7.2 初始位型和速度 | 第28-29页 |
| 2.8 本章小结 | 第29-30页 |
| 第三章 基于分子动力学方法模拟原子力显微镜中金刚石针尖与单晶铜样品间的相互作用力 | 第30-38页 |
| 3.1 引言 | 第30页 |
| 3.2 探针-样品间仿真模型的建立 | 第30-32页 |
| 3.3 原子间相互作用的势函数的选取及计算 | 第32-33页 |
| 3.3.1 Cu原子间相互作用势的计算 | 第32页 |
| 3.3.2 探针针尖与Cu原子间相互作用势的计算 | 第32-33页 |
| 3.4 模拟体系运动方程的建立和模拟算法的确定 | 第33-34页 |
| 3.4.1 系统运动方程 | 第33-34页 |
| 3.4.2 求解运动方程的算法 | 第34页 |
| 3.5 初始化参数及速度标度 | 第34-37页 |
| 3.5.1 原子位置、速度的初始化 | 第34-35页 |
| 3.5.2 速度标度法 | 第35页 |
| 3.5.3 分子动力学模拟的其它控制参数 | 第35-36页 |
| 3.5.4 模拟过程图 | 第36-37页 |
| 3.6 本章小结 | 第37-38页 |
| 第四章 针尖靠近样品过程中的分子动力学模拟结果及分析 | 第38-47页 |
| 4.1 引言 | 第38页 |
| 4.2 弛豫过程分析 | 第38-39页 |
| 4.3 模拟结果与分析讨论 | 第39-46页 |
| 4.3.1 针尖-样品模型及示意图 | 第39页 |
| 4.3.2 针尖靠近样品过程中相互作用力分析 | 第39-42页 |
| 4.3.3 系统在不同温度下针尖-样品间的相互作用力分析 | 第42-44页 |
| 4.3.4 探针针尖在不同的移动速度下针尖-样品间的相互作用力分析 | 第44-45页 |
| 4.3.5 不同样品材料下针尖-样品间相互作用力 | 第45-46页 |
| 4.4 力曲线拟合 | 第46页 |
| 4.5 本章小结 | 第46-47页 |
| 第五章 原子力显微镜针尖-样品间非线性动力学分析 | 第47-63页 |
| 5.1 引言 | 第47页 |
| 5.2 原子力显微镜组成部分及相关工作原理 | 第47-48页 |
| 5.3 原子力显微镜的工作方式 | 第48-50页 |
| 5.4 AFM常见动力学问题的建模 | 第50-51页 |
| 5.5 动力学模型的建立 | 第51-57页 |
| 5.5.1 针尖-样品系统动力学模型 | 第51-53页 |
| 5.5.2 用多尺度法求解系统的控制方程 | 第53-54页 |
| 5.5.3 结果分析 | 第54-57页 |
| 5.6 数值仿真结果与分析 | 第57-62页 |
| 5.7 本章小结 | 第62-63页 |
| 第六章 全文总结及展望 | 第63-65页 |
| 6.1 全文总结 | 第63-64页 |
| 6.2 问题及展望 | 第64-65页 |
| 参考文献 | 第65-70页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第70-71页 |
| 致谢 | 第71-72页 |
