一种原子力显微镜的探针的刚度实时调节方法与流程

文档序号:20274883发布日期:2020-04-03 19:31阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种原子力显微镜的探针的刚度实时调节方法,所述探针包括悬臂梁和针尖,其特征在于,包括以下步骤:

在所述悬臂梁上涂有刚度调节层,形成悬臂梁-涂层复合件;

通过改变所述刚度调节层的温度以改变悬臂梁-涂层复合件的刚度。

2.如权利要求1所述的原子力显微镜的探针的刚度实时调节方法,其特征在于,所述刚度调节层为金属层,所述金属层的熔点低于所述悬臂梁的熔点。

3.如权利要求2所述的原子力显微镜的探针的刚度实时调节方法,其特征在于,所述金属层为铟、铋、锡、金中的一种或多种组成的合金。

4.如权利要求2所述的原子力显微镜的探针的刚度实时调节方法,其特征在于,所述刚度调节层通过涂覆法、电子束溅射法、化学气相沉积法或聚焦离子束沉积法制备。

5.如权利要求2所述的原子力显微镜的探针的刚度实时调节方法,其特征在于,所述“通过改变所述刚度调节层的温度以改变悬臂梁-涂层复合件的刚度”,具体包括以下步骤:

加热探针,所述悬臂梁上金属层熔化,得到熔融状态下的金属液;

振动探针以使得金属液均匀铺设在悬臂梁外壁上;

冷却金属液,所述金属液在悬臂梁表面凝固成型。

6.如权利要求5所述的原子力显微镜的探针的刚度实时调节方法,其特征在于,所述“振动探针以使得金属液均匀铺设在悬臂梁外壁上”中,所述探针的振动频率为5khz-20khz,所述探针的振动幅度为3-5μm。

7.如权利要求5所述的原子力显微镜的探针的刚度实时调节方法,其特征在于,所述“冷却金属液”,冷却速度小于10℃/s。

8.如权利要求5所述的原子力显微镜的探针的刚度实时调节方法,其特征在于,所述“振动探针以使得金属液均匀铺设在悬臂梁外壁上”,探针的振动采用压电陶瓷驱动器驱动。

9.如权利要求2所述的原子力显微镜的探针的刚度实时调节方法,其特征在于,所述“通过改变所述刚度调节层的温度以改变悬臂梁-涂层复合件的刚度”,包括以下步骤:

加热探针,所述悬臂梁上金属层熔化,得到熔融状态下的金属液;

通过控制探针的冷却速度来改变金属液凝固成型后的晶粒形貌,获取不同刚度的悬臂梁-涂层复合件。

10.如权利要求9所述的原子力显微镜的探针的刚度实时调节方法,其特征在于,所述“探针的冷却速度”为0.1-10℃/s。

11.一种原子力显微镜的探针的刚度实时调节方法,所述探针包括悬臂梁和针尖,其特征在于,包括以下步骤:

加热探针,使得探针的温度大于非导电材料的熔点;

将加热后的探针浸没在非导电材料中并停留;

将探针从非导电材料中拔出,此时探针表面涂覆有非导电材料,停止加热探针,非导电材料在探针上凝固成型。

12.如权利要求11所述的原子力显微镜的探针的刚度实时调节方法,其特征在于,所述非导电材料的熔点低于100℃。

13.如权利要求11所述的原子力显微镜的探针的刚度实时调节方法,其特征在于,所述“将探针从非导电材料中拔出,此时探针表面涂覆有非导电材料,停止加热探针,非导电材料在探针上凝固成型”之后还包括:刮除针尖的非导电材料。

14.如权利要求11所述的原子力显微镜的探针的刚度实时调节方法,其特征在于,所述非导电材料为树脂材料、聚乙烯、聚丙烯或者橡胶。

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