超高真空非接触式原子力显微镜近年来飞速发展,在表面物理探测领域有着广泛的应用.其中短程化学力的定量测量对剖析物质特性及反应机理方面有着重要意义,是实现显微镜原子分辨率的关键要素.为精确测量短程化学力,基于球锥探针模型从理论上推导了频率偏移(Δf)与原子间总作用力(Fts)的转换关系,并分析作用力成分推导短程力求解算法.实验中,频率偏移谱由汉明窗滤波后根据Δf-Fts方程解算得到总力谱(Fts-z),对其拟合并剔除长程力以精确求解短程力谱(Fshort-z),并积分得到势能谱.本文以Si(111)-(7×7)表面为实验研究对象验证算法可行性.
原子力显微镜 力谱 长程力 短程力 原子间作用力 Si(111)-(7×7)