Influence of atomic force microscope (AFM) probe shape on adhesion force measured in humidity enviro

来源 :应用数学和力学(英文版) | 被引量 : 0次 | 上传用户:ss22ss33
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In micro-manipulation, the adhesion force has very important influence on behaviors of micro-objects. Here, a theoretical study on the effects of humidity on the adhesion force is presented between atomic force microscope (AFM) tips and substrate. The analysis shows that the precise tip geometry plays a critical role on humidity depen-dence of the adhesion force, which is the dominant factor in manipulating micro-objects in AFM experiments. For a blunt (paraboloid) tip, the adhesion force versus humidity curves tends to the apparent contrast (peak-to-valley corrugation) with a broad range. This paper demonstrates that the abrupt change of the adhesion force has high correla-tion with probe curvatures, which is mediated by coordinates of solid-liquid-vapor contact lines (triple point) on the probe profiles. The study provides insights for further under-standing nanoscale adhesion forces and the way to choose probe shapes in manipulating micro-objects in AFM experiments.
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