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팁 마찰의 상태는 무엇입니까?

쿨롱의 법칙 접촉중인 두 표면 사이의 마찰력은 그들 사이의 정상 힘에 직접 비례한다고 말합니다. 따라서, 스캐닝 프로브 현미경의 끝은 표면과 접촉 할 때만 마찰을 경험합니다. 팁이 표면에 충돌하지 않도록하려면 정상 힘을 충분히 작게 유지해야합니다. 이것은 스프링 상수가 낮은 부드러운 캔틸레버를 사용하여 달성 할 수 있습니다.

임계 정상 힘을 계산하기 위해 다음 공식을 사용합니다.

```

f_n ≤ μf_t

```

어디:

-F_N은 팁과 표면 사이의 정상적인 힘입니다.

-F_T는 팁에 적용되는 접선 힘입니다.

- μ는 팁과 표면 사이의 마찰 계수입니다.

전형적인 스캐닝 프로브 현미경의 경우, 마찰 계수는 0.2 내지 0.5 사이입니다. 우리가 1NN의 접선 힘을 가정하면, 임계 정상 힘은 0.2nn에서 0.5nn 사이입니다. 이것은 매우 작은 힘이며 정상 힘이 제대로 제어되지 않으면 팁이 표면에 충돌하기 쉽습니다.

팁이 충돌하지 않으려면 스캐닝 프로브 현미경은 비접촉 또는 간헐적 접촉 모드에서 작동해야합니다. 비접촉 모드에서 팁은 표면 위에 몇 나노 미터로 고정되어 있으며 표면에 전혀 닿지 않습니다. 간헐적 접촉 모드에서 팁은 표면과 접촉하지만 표면으로 충돌하기 전에 즉시 수축됩니다.

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