magistrsko delo
Anže Novak (Avtor), Matjaž Finšgar (Mentor), Tanja Pečnik (Komentor)

Povzetek

Magistrska naloga prikazuje uporabo in primerjavo različnih načinov merjenja s tehniko mikroskopije na atomsko silo (AFM). Ta analizna tehnika temelji na fizikalni interakciji tipala s površino vzorca in omogoča proučevanje topografije in mehanskih lastnostih vzorca na njegovi površini. V nalogi so podrobno predstavljeni in proučevani kontaktni način delovanja, način potrkavanja in način merjenja prečnih sil. Kontaktni način AFM je osnovni način delovanja za proučevanje topografskih značilnosti površine vzorcev. S pomočjo kontaktnega načina delovanja smo proučevali enakomerno porazdeljene valjaste strukture na površini kalibracijskega standarda HS 100MG. Na podlagi pridobljenih rezultatov smo določili višino in premer teh struktur in opazili boljšo točnost pri določevanju višine topografskih ovir z manjšanjem analiziranega območja. Poleg tega smo kontaktni način uporabili za proučevanje zelo ravne površine vzorca nerjavnega jekla AISI 316L z določeno vrednostjo aritmetične srednje hrapavosti 1,04 nm, na preiskovanem območju lateralnih dimenzij 5,00 µm ∙ 5,00 µm. Kot drugi način delovanja AFM smo proučevali uporabo načina potrkavanja. V primeru analize kalibracijskega standarda HS 100MG, v primerjavi s kontaktnim načinom, je ta način delovanja pokazal boljšo točnost določevanja višine topografskih ovir na izbranih preiskovanih območjih, kar pomeni, da je ta način primernejši za vzorce z visokimi in ostrimi višinskimi prehodi na večjih preiskovanih območjih. Slednje pripisujemo načinu delovanja osciliranja tipala nad površino vzorca. Analiza vzorca nerjavnega jekla je z možnostjo beleženja faze oscilacije tipala prikazala dodatne informacije o mehanskih lastnostih površine vzorca, kar predstavlja veliko prednost v primerjavi s kontaktnim načinom merjenja. Z načinom merjenja prečnih sil smo poleg osnovnih topografskih značilnosti površine proučevali tudi razliko v trenju na površini vzorca nerjavnega jekla, kar predstavlja pomembno prednost v primerjavi z načinom potrkavanja in kontaktnim načinom uporabe, kjer slednje ni mogoče.

Ključne besede

mikroskopija na atomsko silo;AFM;kontaktni način merjenja;način s potrkavanjem;način merjenja prečnih sil;magistrske naloge;

Podatki

Jezik: Slovenski jezik
Leto izida:
Tipologija: 2.09 - Magistrsko delo
Organizacija: UM FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Založnik: [A. Novak]
UDK: 620.1/.2(043.2)
COBISS: 163448835 Povezava se bo odprla v novem oknu
Št. ogledov: 146
Št. prenosov: 30
Ocena: 0 (0 glasov)
Metapodatki: JSON JSON-RDF JSON-LD TURTLE N-TRIPLES XML RDFA MICRODATA DC-XML DC-RDF RDF

Ostali podatki

Sekundarni jezik: Angleški jezik
Sekundarni naslov: The application of different measurement modes by the atomic force microscopy technique
Sekundarni povzetek: This master's thesis demonstrates the use and comparison of different measurement modes using the atomic force microscopy (AFM) technique. This analysis technique is based on the physical interaction of the probe with the sample surface and allows for the study of topography and mechanical properties of the samples. The contact mode, tapping mode, and lateral force mode are presented and analyzed in detail in this thesis. The contact mode of AFM is the basic mode of operation for the study of the topographical features of the sample surface. The contact mode was used to study uniformly distributed cylindrical structures on the surface of the calibration standard HS 100MG. Based on the obtained results, we determined the height and diameter of these structures and observed an improvement in the accuracy of determining the height of the topographic structures with decreasing size of the analyzed area. In addition, the contact mode was used to study a very flat surface of the AISI 316L stainless steel sample with a defined arithmetic mean roughness value of 1.04 nm in the investigated area of lateral dimensions 5.00 µm ∙ 5.00 µm. As the second mode of operation of AFM, the tapping mode was investigated. In the case of the analysis of the calibration standard HS 100MG, compared to the contact mode, the tapping mode showed better accuracy in determining the height of topographic structures in the selected investigated areas. This demonstrates that this mode is more suitable for samples with high and sharp height transitions in larger investigated areas. This advantage is attributed to the operation mode, which involves the oscillation of the tip above the sample surface. The analysis of the stainless steel sample, with the possibility of recording the phase of the probe's oscillation, provided additional information on the mechanical properties of the sample surface, which is a significant advantage compared to using the contact mode. The lateral force mode was used to determine not only the basic topographical characteristics of the surface but also the frictional difference on the stainless steel sample surface, which is a significant advantage compared to the tapping and contact modes, where the latter is not possible.
Sekundarne ključne besede: atomic force microscopy;AFM;contact mode;tapping mode;lateral force mode;
Vrsta dela (COBISS): Magistrsko delo/naloga
Komentar na gradivo: Univ. v Mariboru, Fak. za kemijo in kemijsko tehnologijo
Strani: 1 spletni vir (1 datoteka PDF (XIII, 52 f.))
ID: 19298761