AFAM 方法提出之后,不少研究者对方法的准确度和灵敏度方面进行了研究。Hurley 等分析了空气湿度对AFAM 定量化测量结果的影响。Rabe 等分析了探针基片对AFAM 定量化测量的影响。Hurley 等详细对比了AFAM 单点测试与纳米压痕以及声表面波谱方法的测试原理、空间分辨率、适用性及测试优缺点等。Stan 等提出一种双参考材料的方法,此方法不需要了解针尖的力学性能,可以在一定程度上提高测试的准确度。他们还提出了一种基于多峰接触的接触力学模型,在一定程度上可以提高测试的准确度。Turner 等通过严格的理论推导研究了探针不同阶弯曲振动和扭转振动模态的灵敏度问题。Muraoka提出一种在探针微悬臂末端附加集中质量的方法,以提高测试灵敏度。Rupp 等对AFAM测试过程中针尖样品之间的非线性相互作用进行了研究。纳米力学测试在纳米器件的设计和制造中具有重要作用。云南纳米力学动态测试
日本:S.Yoshida主持的Yoshida纳米机械项目主要进行以下二个方面的研究:⑴.利用改制的扫描隧道显微镜进行微形貌测量,已成功的应用于石墨表面和生物样本的纳米级测量;⑵.利用激光干涉仪测距,在激光干涉仪中其开发的双波长法限制了空气湍流造成的误差影响;其实验装置具有1n m的测量控制精度。日本国家计量研究所(NRLM)研制了一套由稳频塞曼激光光源、四光束偏振迈克尔干涉仪和数据分析电子系统组成的新型干涉仪,该所精密测量已涉及一些基本常数的决定这一类的研究,如硅晶格间距、磁通量等,其扫描微动系统主要采用基于柔性铰链机构的微动工作台。金属纳米力学测试仪通过纳米力学测试,可以测量纳米材料的弹性模量、硬度和断裂韧性等力学性能。
纳米拉曼光谱法,纳米拉曼光谱法是一种非常有用的测试方法,可以用来研究材料的力学性质。该方法利用激光对材料进行激发,通过测量材料产生的拉曼散射光谱来获得材料的力学信息。纳米拉曼光谱法可以提供关于材料中分子振动的信息,从而揭示材料的化学成分和晶格结构。利用纳米拉曼光谱法可以研究材料的应力分布、材料的强度以及材料在纳米尺度下的变形行为等。纳米拉曼光谱法具有非接触、高灵敏度和高分辨率的特点,适用于研究纳米尺度材料力学性质的表征。
英国:国家物理研究所对各种纳米测量仪器与被测对象之间的几何与物理间的相互作用进行了详尽的研究,绘制了各种纳米测量仪器测量范围的理论框架,其研制的微形貌纳米测量仪器测量范围是0.01n m~3n m和0.3n m~100n m。Warwick大学的Chetwynd博士利用X光干涉仪对长度标准用的波长进行细分研究,他利用薄硅片分解和重组X光光束来分析干涉图形,从干涉仪中提取的干涉条纹与硅晶格有相等的间距,该间距接近0.2nm,他依此作为校正精密位移传感器的一种亚纳米尺度。Queensgate仪器公司设计了一套纳米定位装置,它通过压电驱动元件和电容位置传感器相结合的控制装置达到纳米级的分辨率和定位精度。纳米力学测试可以应用于纳米材料的质量控制和品质检测,确保产品符合规定的力学性能要求。
AFAM 方法较早是由德国佛罗恩霍夫无损检测研究所Rabe 等在1994 年提出的。1996 年Rabe 等详细分析了探针自由状态以及针尖与样品表面接触情况下微悬臂的动力学特性,建立了针尖与样品接触时共振频率与接触刚度之间的定量化关系。之后,他们还给出了考虑针尖与样品侧向接触、针尖高度及微悬臂倾角影响的微悬臂振动特征方程。他们在这方面的主要工作奠定了AFAM 定量化测试的理论基础。Reinstaedtler 等利用光学干涉法对探针悬臂梁的振动模态进行了测量。Turner 等采用解析方法和数值方法对比了针尖样品之间分别存在线性和非线性相互作用时,点质量模型和Euler-Bernoulli 梁模型描述悬臂梁动态特性的异同。纳米力学测试可以帮助解决材料在实际使用过程中遇到的损伤和磨损问题。金属纳米力学测试仪
纳米力学测试在生物医学领域,助力研究细胞力学行为,揭示疾病发生机制。云南纳米力学动态测试
纳米力学(Nanomechanics)是研究纳米范围物理系统的基本力学(弹性,热和动力过程)的一个分支。纳米力学为纳米技术提供科学基础。作为基础科学,纳米力学以经验原理(基本观察)为基础,包括:一般力学原理和物体变小而出现的一些特别原理。纳米力学(Nanomechanics)是研究纳米范围物理系统基本力学性质(弹性,热和动力过程)的纳米科学的一个分支。纳米力学为纳米技术提供了科学基础。纳米力学是经典力学,固态物理,统计力学,材料科学和量子化学等的交叉学科。云南纳米力学动态测试