一种基于原子力显微镜的粘滞力比较方法技术

本发明专利技术公开了一种基于原子力显微镜的粘滞力比较方法，属于原子力显微镜粘滞力测量技术领域。包括如下步骤：(1)清洗基体；(2)制备样品：在经过步骤(1)清洗的基体上设有首尾连接的N个样品，N为大于或等于2的自然数，得到待比较样品；(3)粘滞力图像的测量：用原子力显微镜的adhesion通道对经过步骤(2)得到的待比较样品扫描测量，得到adhesion图像，从adhesion图像观察待比较样品的粘滞力大小。本发明专利技术能够利用原子力显微镜，简单、快速、直观地比较出不同样品与针尖之间的粘滞力大小，降低数据处理工作量，省时省力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于原子力显微镜的粘滞力比较方法
本专利技术涉及原子力显微镜粘滞力测量
，具体涉及一种基于原子力显微镜的粘滞力比较方法。
技术介绍
原子力显微镜是利用探针针尖与样品之间作用力来获得样品表面高分辨率的形貌信息的一种设备，原子力显微镜不仅可以表征样品表面的形貌信息，在表征样品的力学、电学以及磁学等方面的性能也发挥了巨大的作用，其中通过力曲线来获得探针针尖与样品表面之间粘滞力的大小是一个重要的应用领域。通常力曲线的测量是在探针与样品单点接触的模式下获得的，但是利用接触模式得到的力曲线只能提供样品表面单点的作用力信息，并且该粘滞力的数值与样品表面的粗糙度、针尖与样品之间接触面积的大小都有较大的关系，因此，单点力曲线的信息通常不具有代表性。为了获得样品表面与针尖之间作用力大小的真实值，现有技术中，需要在样品表面的不同位置进行数十次的测量后取平均值，从而反映出样品表面与针尖之间粘滞力的大小。虽然单点力曲线的测量较为简单，但是在需要比较不同样品与针尖之间粘滞力的大小时，每个样品都需要重复数十次的测量，然后计算得到其平均值后再进行比较，后续的数据处理工作量大，耗时费力，因此需要开发一个新的快速测量比较样品表面粘滞力大小的方法。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出一种基于原子力显微镜的粘滞力比较方法，本专利技术能够利用原子力显微镜，简单、快速、直观地比较出不同样品与针尖之间的粘滞力大小，降低数据处理工作量，省时省力。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于原子力显微镜的粘滞力比较方法，包括如下步骤：(1)清洗基体；(2)制备样品：在经过步骤(1)清洗的基体上设有首尾连接的N个样品，N为大于或等于2的自然数，得到待比较样品；(3)粘滞力图像的测量：用原子力显微镜的adhesion通道对经过步骤(2)得到的待比较样品扫描测量，得到adhesion图像，从adhesion图像观察待比较样品的粘滞力大小。进一步的，所述相邻两个样品交叠且不完全重合。进一步的，所述步骤(1)中的基体采用玻璃、石英、云母或硅片中的一种。进一步的，所述步骤(1)清洗基体包括如下步骤：A:清水清洗：选取表面平整的基体，用清水清洗3-5次；B:乙醇清洗：经过步骤A清洗的基体用乙醇继续清洗3-5次；C:去离子水清洗：经过步骤B清洗过的基体用去离子水清洗3-5次，并将洗涤后的基体保存在去离子水中。进一步的，所述步骤A清水清洗为搅拌清洗。进一步的，所述步骤(2)中的N个样品均为液体样品，相邻两个样品中的一个样品干燥后再滴加相邻两个样品中的另一个样品。进一步的，所述N个样品均通过移液枪滴加在经过步骤(1)清洗的基体上。进一步的，所述步骤(2)中的N个样品均为固体样品，N个样品均通过双面胶粘贴在经过步骤(1)清洗的基体上。本专利技术具有的有益效果：1、一种基于原子力显微镜的粘滞力比较方法，通过步骤(1)清洗基体能够提高试验精度，不会因为基体没有得到清洗，造成样品表面不干净，增大实验误差，甚至造成原子力显微镜探针的污染；通过在经过步骤(1)清洗的基体上设置首尾连接的2个或2个以上的样品，能够使2个或2个以上的样品连续起来，有利于原子力显微镜一次性连续划过2个或2个以上的样品，使2个或2个以上的样品受到相同原子力显微镜探针的作用，提高试验效率，减少了工作量，提高了试验精度，为同一幅图像中2个或2个以上的样品与探针之间粘滞力大小的直观比较奠定基础；此外，2个或2个以上的样品首尾连接，还能够节省样品占用的基体面积，节省基体的用料，降低试验成本；缩短探针滑过的距离，提高检测效率；通过用原子力显微镜的adhesion通道对经过步骤(2)得到的待比较样品扫描测量，得到adhesion图像，能够直观快速地从adhesion图像观察待比较样品的粘滞力大小。所以本专利技术不仅操作步骤简单、快速，而且可以实现在同一幅图像中2个或2个以上的样品与探针之间粘滞力大小的直观比较，减少了工作量，极大的提高了实验效率。2、通过使相邻两个样品交叠且不完全重合，能够使相邻两个样品在相互明确区分的基础上，实现2个或2个以上的样品的首尾连接。3、通过令步骤(1)中的基体采用玻璃、石英、云母或硅片中的一种，能够为基体提供多个选择，适用于不同基体上粘滞力的比较。4、通过在表面平整的基体上用清水清洗3-5次，清水清洗中的清水是指自来水，能够清洗掉基体上的颗粒杂质，为接下来的乙醇清洗做好基础，提高清洗效果；如果没有清水清洗，将会增大乙醇和去离子水的用量，造成乙醇和去离子水的浪费，而清水清洗既节约了乙醇和去离子水，而且提高了试验精度；其中，选取表面平整的基体，是位了避免基体上的凸起或者凹陷对试验精度的影响；再者，用清水清洗3-5次，是因为基体经过清水洗3-5次后，基体上的杂质颗粒可以被清洗干净；通过将经过步骤A清洗的基体用乙醇继续清洗3-5次，能够清洗掉基体上的有机物。因为虽然基体经过了清水清洗，并被清水清洗掉基体上的杂质颗粒，但是基体上残存的有机物并不能被清水清洗掉，所以在清水清洗的基础上还需要进行乙醇清洗，而乙醇清洗3-5次后，基体上残存的有机物被清洗干净；通过在经过步骤B清洗过的基体上继续用去离子水清洗3-5次，并将洗涤后的基体保存在去离子水中。能够清洗掉在乙醇清洗后，残留在基体上的乙醇，其中，去离子水清洗3-5次后，残存在基体上的乙醇被清洗干净；再者，洗涤后的基体保存在去离子水中，能够使清洗干净后的基体不再被外界污染，提高试验精度。5、因为步骤A清水清洗为搅拌清洗，搅拌清洗是在用清水清洗时，对放有基体的清水进行搅动，使基体在清水中能够旋转起来，所以，能够使清水在清洗掉基体上的颗粒杂质，例如浮灰时，提高清水对基体的冲击力度，提高对基体的清洗效果而且不会损伤基体，进而提高试验的准确度；同时也提高了清洗效率。6、当步骤(2)中的N个样品均为液体样品时，通过在相邻两个样品中的一个样品干燥后再滴加相邻两个样品中的另一个样品。能够避免因为相邻两个样品中的一个样品还没有干燥就滴加另一个样品，造成相邻两个样品相互掺杂，出现无法准确区分相邻两个样品的情况，避免出现影响试验精度，甚至造成无效试验的后果，即这一设置，保证了试验能够正常进行。7、当步骤(2)中的N个样品均为固体样品时，通过让N个样品均通过双面胶粘贴在经过步骤(1)清洗的基体上。能够适用于固体样品在基体上的固定，双面胶易于取得，价格低廉，降低试验成本。附图说明图1是实施例1的待比较样品分布图；图2是实施例2的待比较样品分布图；图3是实施例3的待比较样品分布图；图4是实施例4的待比较样品分布图；图5是实施例5的待比较样品分布图。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合附图对本专利技术进行进一步的阐述。实施例1：如图1所示，样品一和样品二均为液体样品，具体的，样品一为高岭土悬浮液,样品二为硅藻土悬浮液。样品一和样品二的粘滞力比较方法，包括如下步骤：(1)清洗基体：A:清水清洗：选取表面平整的玻璃，用清水清洗3次；B:乙醇清洗：经过步骤A清洗的玻璃用乙醇继续清洗3次；C:去离子水清洗：经过步骤B清洗过的玻璃用去离子水清洗3次，并将洗涤后的玻璃保存在去离子水中。(2)制备样品：在经过步骤(1)清洗的玻璃上用移液枪先滴加样品一，待样品一干燥后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于原子力显微镜的粘滞力比较方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)清洗基体；(2)制备样品：在经过步骤(1)清洗的基体上设有首尾连接的N个样品，N为大于或等于2的自然数，得到待比较样品；(3)粘滞力图像的测量：用原子力显微镜的adhesion通道对经过步骤(2)得到的待比较样品扫描测量，得到adhesion图像，从adhesion图像观察待比较样品的粘滞力大小。

【技术特征摘要】
1.一种基于原子力显微镜的粘滞力比较方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)清洗基体；(2)制备样品：在经过步骤(1)清洗的基体上设有首尾连接的N个样品，N为大于或等于2的自然数，得到待比较样品；(3)粘滞力图像的测量：用原子力显微镜的adhesion通道对经过步骤(2)得到的待比较样品扫描测量，得到adhesion图像，从adhesion图像观察待比较样品的粘滞力大小。2.根据权利要求1所述的一种基于原子力显微镜的粘滞力比较方法，其特征在于，所述相邻两个样品交叠且不完全重合。3.根据权利要求2所述的一种基于原子力显微镜的粘滞力比较方法，其特征在于，所述步骤(1)中的基体采用玻璃、石英、云母或硅片中的一种。4.根据权利要求3所述的一种基于原子力显微镜的粘滞力比较方法，其特征在于，所述步骤(1)清洗基体包括如下步骤：A:清水清洗：选取表面平整的基体，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文静，王晓明，李辛庚，姜波，张振岳，王蝶，樊志斌，赵洺哲，闫风洁，郭凯，吴亚平，宗立君，米春旭，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37