[发明专利]AFM探针横向力标定系数测量方法及横向力标定方法

权利要求书

1.AFM探针横向力标定系数测量方法，是在标准实验室环境条件下，利用AFM，测量试样同一区域承受不同法向载荷F_n下的摩擦力电信号U_f及表面黏附力F_ad；代入式（1）中，采用最优参数估计法求解出横向力标定系数；

……….（1）

式（1）中K为探针与样品之间的摩擦系数；

试样选自单晶硅片、云母片、MoS₂纳米片中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的AFM探针横向力标定系数测量方法，其特征在于：标准实验室环境条件是指温度为21℃，湿度为50%的超净环境。

3.根据权利要求1所述的AFM探针横向力标定系数测量方法，其特征在于：法向载荷F_n采用热常数法标定。

4.根据权利要求1所述的AFM探针横向力标定系数测量方法，其特征在于：对AFM探针施加至少5种不同的法向载荷F_n，针对每一种法向载荷F_n，利用AFM的摩擦力模块，扫描试样表面选定区域，得到该区域在相应法向载荷F_n作用下的表面摩擦力图，对所得到的表面摩擦力图采用高斯统计，得到相应法向载荷F_n作用下的摩擦力电信号U_f。

5.根据权利要求4所述的AFM探针横向力标定系数测量方法，其特征在于：对AFM探针施加5-20种不同的法向载荷F_n；前后两级法向载荷F_n之差相等。

6.根据权利要求1所述的AFM探针横向力标定系数测量方法，其特征在于：利用AFM力图模块，测量试样同一区域的黏附力，经过高斯统计得到试样表面黏附力F_ad。

7.根据权利要求6所述的AFM探针横向力标定系数测量方法，其特征在于：黏附力测量时，利用AFM力图模块，测量试样同一区域的至少1024个点。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的AFM探针横向力标定系数测量方法，其特征在于：最优参数估计法为麦夸特优化算法。

9. AFM探针横向力标定方法，是在标准实验室环境条件下，利用AFM，测量试样同一区域承受不同法向载荷F_n下的摩擦力电信号U_f及表面黏附力F_ad；代入式（1）中，采用最优参数估计法求解出横向力标定系数；将代入式（2）中，完成AFM探针横向力标定；

……（2）

式（2）中，F_f为AFM探针在材料表面扫描产生的横向力。