Çok Modlu Tahrik Şemalarının Kullanıldığı Dinamik Akustik Kuvvet Ölçümünde Eğilme Özmodlarındaki Genlik Tepkileri

Authors : Çağrı YILMAZ, Eyüp Sabri TOPAL

Pages : 120-125

Doi:10.31590/ejosat.991652

View : 22 | Download : 12

Publication Date : 2021-11-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu makalede geniş bir frekans aralığındaki akustik kuvvetlere karşı genlik duyarlılıklarını incelemek için hesaplamalı bir araştırma sunmaktayız. Dinamik akustik kuvvetlerin varlığında Atomik Kuvvet Mikroskobu (AKM) mikro konsolunun çalıştırılması için iki modlu, üç modlu ve dört modlu tahrik şemalarını kullanmaktayız. Çok modlu işlemlerde, mikro konsol, özmod açısal frekanslarındaki dış tahrik kuvvetleri uygulanarak sürülmektedir. Hareket Denklemi (HD), sürülen ve sönümlü harmonik osilatörün bir model olarak dikkate alınmasıyla oluşturulmuştur ve mikro konsolun eğilme özmodlarındaki sapmalarını elde etmek için sayısal olarak çözülmüştür. Bu güncel çalışmada mikro konsolun akustik kuvvetlere olan zaman alanındaki tepkileri, farklı tahrik şemaları için sunulmuştur, böylece serbest salınımlar, akustik kuvvetlere maruz kalan ve tahrik edilen mikro konsolun salınımları ile karşılaştırılmıştır. Ardından, çeşitli kuvvet büyüklükleri için akustik kuvvet frekanslarına göre ilk dört özmoddaki genlik tepkilerinin sonuçlarını değerlendirmekteyiz. Bizim durumumuz için 1740 kHz frekansındaki 2900 pN'lik kuvvet büyüklüğü için dördüncü öz modda yaklaşık 0.303 nm'lik bir genlik tepkisi elde etmekteyiz. Bu sonuç megahertz frekanslarındaki akustik kuvvetlerin, tetramodal operasyon altındaki rezonanslı AFM mikro konsol kullanılarak ölçüldüğünü kanıtlamaktadır. Sonuç olarak, dinamik akustik kuvvetlere karşı genlik duyarlılıklarını arttırmak için çok modlu tahrik şemaları uygulanabilmektedir.
Keywords : Dinamik akustik kuvvet ölçümü, AKM mikro konsol, Genlik tepkileri, Çok frekanslı tahrik, Özmod frekansı