تحلیل رفتار ارتعاشاتی میکروکانتیلور پیزوالکتریک با هندسه‌های خنجری و مثلثی در محیط‌ هوا
کد مقاله : 1025-CMBM2022
نویسندگان
مهناز ناروئی مرند *
مکانیک، فنی و مهندسی شهید نیکبخت، سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
چکیده مقاله
میکروسکوپ نیروی اتمی یکی از اصلی‌ترین ابزارهای نانو فناوری است، که در دماهای متفاوت و محیط‌های مختلف گاز و مایع، استفاده می‌شود. میکروسکوپ نیروی اتمی از یک میکروکانتیلور تشکیل شده است که به عنوان حسگر ارتعاشات مورد استفاده قرار می‌گیرد. این لایه میکروکانتیلور را در نزدیکی یکی از فرکانس‌های تشدیدش تحریک می‌نماید و در زمان نزدیک شدن نوک سوزن میکروکانتیلور به سطح نمونه، برهمکنش دینامیکی بین نمونه و میکروکانتیلور، باعث می‌شود میکروسکوپ نیروی اتمی سطح را روبش نماید. آشکارساز لیزری یا پیزوالکتریک با خواندن تغییرات رفتار ارتعاشاتی میکروکانتیلور سبب ایجاد تصاویر سه بعدی و یا بدست آمدن خواص مورد نظر سطح مورد مطالعه می‌شود. در این پژوهش رفتار ارتعاشاتی میکروکانتیلور پیزوالکتریک میکروسکوپ نیروی اتمی در محیط‌ هوا با استفاده از مدلسازی نرم‌افزاری در نرم‌افزار کامسول به علت قابلیت چند فیزیکی بودن این نرم‌افزار مورد بررسی قرار می‌گیرد. فرکانس‌ها و شکل مودهای میکروکانتیلورهای خنجری و مثلثی تحت اثر برهمکنش نیروی پروب و سطح در محیط هوا بدست آمده و6 فرکانس اول برای هر نمونه گرفته شد و داده ها حکایت از روند افزایش فرکانس با بالا‌ رفتن مودهای سازه دارند. در میکروکانتیلور خنجری به واسطه بالاتر بودن ابعاد و اندازه‌ها نسبت به مدل مثلثی که برای نمونه-برداری‌های ظریفتر در میکروسکوپ نیروی اتمی استفاده می‌شود، فرکانس‌ها دارای مقادیر بالاتری می‌باشند.
کلیدواژه ها
تحلیل ارتعاشات، میکروکانتیلور پیزوالکتریک، میکروسکوپ نیروی اتمی، محیط هوا
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی