原子力显微镜测量双光子成型点的弹性模量.pdfVIP

维普资讯 第 14卷 第 4期 光学 精密工程 V0I．14 No．4 2006年 8月 OpticsandPrecisionEngineering Aug．2006 文章编号 1004—924X(2006)04—0667—06 原子力显微镜测量双光子成型点的弹性模量 苏亚辉 ，陈宇航 ，董 磊 ，郑志军。，郭 锐 ，肖诗洲 ，黄文浩 (1．中国科学技术大学精密机械与精密仪器系，安徽合肥230026； 2．中国科学技术大学纳米结构与物理研究室，安徽合肥23OO22； 3．中国科学技术大学材料力学行为和材料设计研究实验室，安徽合肥230026) 摘要：提出了一种飞秒激光双光子成型点弹性模量的测量及结果分析方法。借助于原子力显微镜 ，选用无针尖探针对成 型点的力学性能进行了测试 ，建立了椭球一平面接触的弹性力学模型。考虑了成型点剩余部分形变对结果分析的影响， 在标定微探针弹性系数和对粘附力进行分析的基础上，提取了力曲线中所包含的力学信息，推算出了成型点的弹性模 量，得到了成型点的弹性模量低于宏观材料弹性模量的结论。 关 键 词：原子力显微镜；成型点；弹性模量 ；无针尖探针；力学模型 中图分类号 ：0343；TH742．9 文献标识码 ：A M easuringandanalyzingelasticmodulusofsinglevoxelsby femo。s‘econdtwo。p‘hotonphotopolymerization SU Ya—hui，CHEN Yu—hang ，DONGLei，ZHENGZhi—jun。， GU ()Rui。XIAO Shi—zhou ，HUANG W en—hao (1．PreciseMachineryandPrP(、ise』nstrumentDepartment，University ofScienceandTechnologyofChina，Hefei，230026，China； 2．NanostructureandNanophysicsLaboratory， UniversityofScienceandTechnologyofChina，Hefei，230022，China； 3．LaboratoryforMaterialsBehavior DesignUniversityofScienceand TechnologyofChina，Hefei，230026，China) Abstract：Anelasticmodulusofsinglevoxelwasmeasuredandanalyzedtomeasurephysicalproperties ofmaterials．A tiplesscantileverwasusedtomeasuretheelasticmodulusofthesinglevoxelwiththe ellipsoidshape．Thenallowingfortheeffectofdeformationoftherestpartontheresultanalysis，the contactmodelofelasticsphereon aflatsurfacewasdeveloped．Inthebaseofcalibrating theelastic constantofcantileverandanalysisadhesionforce。theforceinformationfrom forcecurvewasobtained andtheelasticmodulusofsinglevoxelwascalculated．Atlast。ItiSconcladedthattheelasticmodulus ofvolexiSgenerallylowerthanthatofSCR500． Keywords：atomicforcemicroscopy；singlevoxel；el