원자력 현미경은 대기 환경에서 라이트 탭 모드로 작동할 때, 캔틸레버와 시험 대상 시료 사이의 거리가 매우 작아 캔틸레버의 진동이 이에 상응하는 압막 댐핑을 발생시켜 캔틸레버의 동적 특성에 영향을 미칩니다. 오일러-베르누이 빔 방정식을 기반으로 캔틸레버 빔을 모델링하고 레이놀즈 방정식을 결합하여 캔틸레버 압막 댐핑 작용의 분석 모델을 구축하였으며, 캔틸레버 압막 댐핑 효과의 주요 영향 요인을 연구하고, 서로 다른 공진 모드에서 압막 댐핑 효과가 캔틸레버 댐핑 계수 및 동적 원자력 현미경의 측정 특성에 미치는 영향을 분석하였으며, 다중 모드 원자력 현미경을 기반으로 한 실험 및 테스트를 수행하였습니다. 이론 및 실험 결과는 공기 압막 댐핑이 기본 공진 모드 원자력 현미경의 측정 특성에 일정한 영향을 미치며, 캔틸레버 시료의 20~2 μm 접근 과정에서 캔틸레버 품질 계수가 현저히 감소하고, 두 가지 캔틸레버 진폭은 각각 7.8% 및 20.6% 감소하며, 캔틸레버 폭이 커질수록 받는 압막 댐핑 영향도 증가함을 보여줍니다; 동일한 실험 조건에서 2차 공진 모드에서는 캔틸레버 품질 계수 및 진폭이 뚜렷한 변화를 보이지 않았습니다. 기본 공진 모드에서 압막 댐핑 효과는 마이크로 캔틸레버 품질 계수를 감소시켜 원자력 현미경의 측정 해상도 감소와 측정 속도 저하를 초래합니다; 다중 모드 원자력 현미경의 고차 공진 모드는 공기 압막 댐핑 효과가 캔틸레버 품질 계수 및 측정 특성에 미치는 영향을 현저히 줄일 수 있습니다.

원자력 현미경;압막 댐핑;품질 계수;고차 공진