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NTIS 바로가기윤활학회지 = Journal of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers, v.28 no.5, 2012년, pp.212 - 217
김대현 (서울과학기술대학교 NID융합기술대학원) , 김민석 (한국표준과학연구원) , 한준희 (한국표준과학연구원) , 안효석 (서울과학기술대학교 기술경영융합대학)
A modified thermal noise method was proposed to measure the normal spring constants of the colloidal probes for an atomic force microscope. We used commercial tipless cantilevers (length 150, width 30, nominal k 7.4 N/m) and borosilicate spheres with a diameter of 20 to fabricate colloidal probes. T...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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원자 현미경 개발 이후, 무엇이 가능해졌는가? | 원자 현미경(Atomic force microscope, AFM) 개발 이후 재료의 표면 형상에 대한 나노 스케일 이하 해상도의 영상뿐만 아니라 표면의 국부 전기 및 자기 특성 그리고 탄성, 트라이볼로지 특성과 같은 기계적 특성도구할 수 있게 되었다[1]. 일반적으로 AFM을 이용한 기계적 특성 측정은 하중-변위 곡선을 기반으로 하는데 하중-변위 곡선은 탐침 선단과 캔틸레버의 형상 그리고 캔틸레버의 스프링 상수에 직접적으로 영향을 받는다. | |
AFM 이용한 기계적 특성 측정은 무엇을 기반으로 하는가? | 원자 현미경(Atomic force microscope, AFM) 개발 이후 재료의 표면 형상에 대한 나노 스케일 이하 해상도의 영상뿐만 아니라 표면의 국부 전기 및 자기 특성 그리고 탄성, 트라이볼로지 특성과 같은 기계적 특성도구할 수 있게 되었다[1]. 일반적으로 AFM을 이용한 기계적 특성 측정은 하중-변위 곡선을 기반으로 하는데 하중-변위 곡선은 탐침 선단과 캔틸레버의 형상 그리고 캔틸레버의 스프링 상수에 직접적으로 영향을 받는다. 하지만 하중-변위 곡선을 이용한 응착력(Adhesion force) 측정이나 마모 시험과 같이 탐침과 시편이 접촉한 상태에서 진행되는 시험 중에는 곡률이 작은 상용 탐침 선단은 쉽게 마모되는 문제점이 있다. | |
캔틸레버의 콜로이드 탐침 기술은 어떠한 문제를 해결하기 위한 기술인가? | 일반적으로 AFM을 이용한 기계적 특성 측정은 하중-변위 곡선을 기반으로 하는데 하중-변위 곡선은 탐침 선단과 캔틸레버의 형상 그리고 캔틸레버의 스프링 상수에 직접적으로 영향을 받는다. 하지만 하중-변위 곡선을 이용한 응착력(Adhesion force) 측정이나 마모 시험과 같이 탐침과 시편이 접촉한 상태에서 진행되는 시험 중에는 곡률이 작은 상용 탐침 선단은 쉽게 마모되는 문제점이 있다. 탐침 선단이 마모되어 형상이 변하면 접촉 면적과 접촉 압력이 변하기 때문에 신뢰성 있는 결과를 얻기 어렵게 된다. 이 문제를 해결하기 위해 캔틸레버의 끝단에 마이크로 크기의 구형 입자를 붙여 사용하는 콜로이드 탐침 기술(Colloidal probe technique, CPT)은 시험 중 탐침선단의 변형을 최소화시킬 수 있기 때문에 마모 시험 및 표면 에너지 연구에 매우 효율적인 기술이다[2,3]. |
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