ИЗМЕРЕНИЕ ПРОФИЛЯ МИКРОРЕЛЬЕФА НАНОПОВЕРХНОСТИ МАТЕРИАЛА ПОСРЕДСТВОМ ИЗМЕНЕНИЯ МОЩНОСТИ РАССЕИВАЕМОЙ ИМ ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ

Развитие промышленных стран невозможно без создания современнойвысокотехнологичной отрасли промышленности. Это означает, что нанотехнологииопределяют направление движения исследований – ключевые структурытехнологических процессов нанообъектов. Данный факт обусловливает актуальностьисследования поверхностных явлений и свойств получаемых материалов.Разнообразие создаваемых новых материалов ставит практические задачи посозданию универсальных методов исследования поверхностных взаимодействий,чтобы получить достоверные и надѐжные результаты при минимальных затратахвремени и усилий. В процессе определения сил взаимодействия между остриѐм иглыкантилевера и материалом возникают силы отталкивания и притяжения, которыевлияют на кривую сила – расстояние, что, в свою очередь, меняет параметрыколебаний амплитуды и фазы. Для получения правильного изображения рельефаповерхности в полуконтактном режиме в систему микроскопа введенычетырѐхсекционный фотодиод и сканер, снабжѐнный обратной связью и двойнымсервоприводом, управляемый пропорционально-интегрально-дифференциальнымрегулятором (ПИД - регулятором). При подаче напряжения на кантилевер между егоостриѐм иглы и поверхностью материала появляется заряд, который следует за егодвижением. Явление повторяется без подачи напряжения, когда расстояние междуконцом иглы кантилевера и поверхностью материала близко к 1 нм. Энергиярассеивается по поверхности материала, меняя силы взаимодействия в точкеконтакта, которая зависит от расстояния и несовпадения структуры поверхности. Этаэнергия аналогична явлениям упругого гистерезиса, имеющим нелинейнуюфункцию. Наблюдается явление гистерезиса, где амплитуда, частота и фазаколебаний содержат информацию о рассеивании энергии, и поэтому системунеобходимо рассматривать согласно закону о сохранении энергии. Представленарасчѐтная схема динамической модели, приведены формулы для расчѐта среднеймощности рассеиваемой энергии при движении кантилевера, определена формуларасчѐта для величины мощности между концом иглы кантилевера и поверхностью