[发明专利]一种微纳米尺度耦合振动高分辨测量方法

权利要求书

1.一种微纳米尺度耦合振动高分辨测量方法，其特征在于，所述的测量方法基于原子力显微镜成像技术，利用钝化的原子力显微镜的探针接触样品的光滑表面，通过光电探测器检测探针Z轴方向的偏转，实现对扫描器X轴运动引起Z轴耦合振动的高分辨测量。

2.根据权利要求1微纳米尺度耦合振动高分辨测量方法，其特征在于，所述的测量方法包括以下步骤：

1）设置原子力显微镜自动进针过程及探针初始状态；

2）驱动扫描器X轴方向往复扫描运动；

3）确定扫描器Z轴方向耦合振动模态；

所述步骤1）设置原子力显微镜自动进针过程及探针初始状态的方法为：

通过步进电机（3）带动探针（5）向样品（6）的表面逼近，当光电探测器（1）检测到从探针（5）背面反射过来的发射自激光光源（2）的光斑偏转信号100mv时，停止步进电机（3），原子力显微镜的自动进针过程完成；调整扫描器Z方向伸长量，使探针（5）始终接触样品（6）的表面；

所述步骤2）驱动扫描器X轴方向往复扫描运动方法为：

通过高压驱动器（4）给扫描器（7）施加峰峰值为200V，频率为100Hz的正弦波作为周期驱动信号，实现扫描器X轴方向周期扫描运动；

所述步骤3）确定扫描器Z轴方向耦合振动模态的方法为：

扫描器（7）带动样品（6）在与探针5始终接触的情况下，在X轴方向以频率f_x和幅值S_x进行往复扫描运动时，通过光电探测器（1）感应从探针（5）背面反射回来的激光束来测量探针（5）的Z方向偏转情况，得出扫描器Z方向耦合振动模态为式中t为时间，A为探针Z方向偏转的振幅，ω为探针Z方向偏转的角速度，为探针Z方向偏转的初始相位角。

3.根据权利要求2所述的微纳米尺度耦合振动高分辨测量方法，其特征在于，所述的步骤2）得到的扫描器Z方向耦合振动模态为S(t)＝0.023sin(200πt-1.762)um。