بخشی از مقاله
سابقه و هدف
یکی از هدفهاي استفاده از میکروسکوپ نیروي اتمی در عکسبرداري از نمونه، بالا بردن کنتراست تصویري میباشد. میکروسکوپ نیروي اتمی دو مودي که همزمان دو مود اول را تحریک میکند توانست تا حدود زیادي این نیاز رو مرتقع سازد.[1] محققین همواره به دنبال یافتن روشهایی بودند که در میکروسکوپ نیروي اتمی دو مودي نیز بتوانند به کیفیت و وضوح تصاویر بالاتري بر اساس تغییر خواص مواد گوناگون دست یابند .
تحقیقات تجربی زیادي در زمینه میکروسکوپ نیروي اتمی دو مودي صورت گرفته است در حالیکه خیلی از موضوعات از لحاظ تئوري و فیزیکی کامل توجیه نشدهاند[2,3] و در ضمن با توجه به هزینه بر بودن تستهاي تجربی، بررسی تئوري میکروسکوپ نیروي اتمی دو مودي بسیار سودمند میباشد و میتواند اطلاعات جامعی را در اختیار کاربران قرار دهد. در میکروسکوپ نیروي اتمی دو مودي نسل اول فقط دو مود اول و دوم کانتیلور تحریک میگردید ولی در این مقاله سعی شده مودهاي بالاتر نیز تحریک گردد و تاثیر تحریک مودهاي بالاتر، دامنه تحریک مودهاي بالاتر و انرژي مودهاي بالاتر در کنتراست تصاویر مورد بررسی قرار گیرد .
مواد و روش ها
براي بررسی تاثیر پارامترهاي گوناگون در کنتراست فازي، شبیه سازي عددي انجام گرفته است. در این مدل تیرك به صورت مدل گسسته در نظر گرفته شده است. معادلات دینامیکی حاکم بر تیرك میکروسکوپ نیروي اتمی به شکل ذیل میباشد :
اندرکنش بین نوك میکروسکوپ نیروي اتمی و سطح نمونه میباشد نیروي بین نوك و نمونه در محیط هوا در فاصله بیش از فاصله مولکولی با مدل نیروي جاذبه واندروالس و در فاصله کمتر از فاصله مولکولی با مدل نیروي DMT تعریف گردیده است.
یافته ها و بحث
براي بررسی کنتراست فازي در این مقاله مود اول و یکی از مودهاي دو،سه، چهارو پنج براي دو ماده گوناگون طلا و پلی استیرین با ثوابت موجود در جدول - - 1 به طور همزمان تحریک گشتهاند.
جدول - 1 - ثوابت شبیه سازي مربوط به تیرك میکروسکوپ نیروي اتمی و مواد گوناگون
در کارهاي قبلی محققین تاتیر نسبت دامنه هاي تحریک بر کنتراست فازي مورد بررسی قرار گرفته بود.[4] نتایج حاکی از این امر بود که با در نظر گرفتن دامنه مود اول برابر با 10 نانومتر و دامنه مود دوم برابر با 0.04 نانومتر میتوان به بالاتري کنتراست فازي بین دو ماده گوناگون دست یافت.
در این مقاله دامنه مود اول همان 10 نانومتر در نظر گرفته شده و مودهاي بالاتر نیز شامل مود دوم، سوم، چهارم و پنجم با دامنه 0.04 نانومتر تحریک گردیدهاند. در شکل - - 1 فاز مود iام نسبت به دامنه مود اول ترسیم گردیده همانطور که مشخص میباشد با تحریک مود دوم میتوان به بیشترین اختلاف فاز دست یافت و هر چه مود تحریکی مود بالاتري باشد این اختلاف فاز نیز کمتر میگردد. اختلاف فاز مود iام براي دو ماده گوناگون در شکل - -1د - نمایش داده شده است.
نتیجه گیري
در این مقاله تاثیر تحریک مودهاي بالاتر بررسی شده است.در نتایج قبلی مشخص شده بود ن سبت بهینه اي براي نسبت مود اول به دوم براي رسیدن به کنتراست فازي ماکزیمم وجود دارد. با در نظر گرفتن همان نسبت مودهاي بالات ر سه، چهار و پنج نیز تحریک گشته اند و نتایج حاکی از این است که با تحریک مودهاي بالانر کنتراست فازي مواد گوناگون به طور چشمگیر ي کاهش میباید
