Статья: Сила электростатического трения зонда атомно-силового микроскопа вблизи поверхности (2018)

Читать онлайн

В рамках решения нерелятивистской электродинамической задачи получены формулы для тангенциальной диссипативной силы (силы электростатического трения) аксиальносимметричного зонда, движущегося параллельно плоской поверхности однородных пластин, или покрытых тонкими пленками пластин с различным сочетанием диэлектрических свойств. Разработаны численный алгоритм и программа расчета силы электростатического трения. В качестве примера вычислены силы трения металлического шарика вблизи металлической поверхности при фиксированной разности потенциалов между ними. Сравнение рассчитанных сил трения с экспериментальными значениями диссипативных сил в условиях электростатического взаимодействия обнаруживает расхождение на 8 порядков величины в меньшую сторону, как и в теоретических оценках других авторов. Зависимость силы трения от расстояния до поверхности аналогична наблюдавшейся в эксперименте.

When solving nonrelativistic electrodynamic problem, we have obtained the general formulas for the tangential dissipative force (the force of electrostatic friction) of an axially symmetric probe moving parallel to a planar surface of a homogeneous plate or plates coated with thin films of materials with different combinations of dielectric properties. A numerical algorithm and a program for calculating the electrostatic friction force have been developed. As an example, the friction force of a metal ball near a metal surface is calculated with a fixed potential difference between them. Comparison of the calculated friction forces with the experimental values of the dissipative forces under the conditions of electrostatic interaction reveals a discrepancy of 8 orders of magnitude to a smaller extent, as in the theoretical estimates of other authors. The dependence of the frictional force on the distance to the surface is analogous to that observed in the experiment.

Ключевые фразы: электростатическое трение, наночастица, зонд атомно-силового микроскопа, металлическая поверхность, тонкие плёнки
Автор (ы): Канаметов Анзор Азреталиевич, Дедков Георгий Владимирович
Журнал: ПРИКЛАДНАЯ ФИЗИКА

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

SCI
Физика
УДК
531.43. Общие вопросы трения
eLIBRARY ID
32576465
Для цитирования:
КАНАМЕТОВ А. А., ДЕДКОВ Г. В. СИЛА ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ТРЕНИЯ ЗОНДА АТОМНО-СИЛОВОГО МИКРОСКОПА ВБЛИЗИ ПОВЕРХНОСТИ // ПРИКЛАДНАЯ ФИЗИКА. 2018. №1
Текстовый фрагмент статьи