Estudo da interação à distância entre cantiléver e amostra em microscopia de força atômica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lima, Isis do Vale Meira
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
Texto Completo: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/61014
Resumo: In the present work, we will present a theoretical and experimental approach about the long-range interaction forces between cantilever and sample, in an Atomic Force Microscope. For this, we will assume that the dynamics of a cantilever can be understood as that of a damped forced harmonic oscillator that tends to oscillate with a frequency very close to the resonance. From this treatment, we propose, then, a model that considers the effect of plane pressure waves generated by the movement of a cantilever, whose vibrations disturb the environment in which it is immersed. Initially, we used two rectangular cantilevers with natural oscillation frequencies of 150 kHz and 300 kHz oscillating in air over glass. Subsequently, the 150 kHz probe was placed in distilled water, in order to verify how the medium could affect the measurements. Therefore, we were able to show, based on the graphs of the experimentally obtained data, that these waves in fact alter the natural frequency of vibration of the cantilever, with a dependence on the tip-sample distance.
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spelling Estudo da interação à distância entre cantiléver e amostra em microscopia de força atômicaMicroscopia de força atômicaFrequência de ressonânciaOndas ultrassônicasIn the present work, we will present a theoretical and experimental approach about the long-range interaction forces between cantilever and sample, in an Atomic Force Microscope. For this, we will assume that the dynamics of a cantilever can be understood as that of a damped forced harmonic oscillator that tends to oscillate with a frequency very close to the resonance. From this treatment, we propose, then, a model that considers the effect of plane pressure waves generated by the movement of a cantilever, whose vibrations disturb the environment in which it is immersed. Initially, we used two rectangular cantilevers with natural oscillation frequencies of 150 kHz and 300 kHz oscillating in air over glass. Subsequently, the 150 kHz probe was placed in distilled water, in order to verify how the medium could affect the measurements. Therefore, we were able to show, based on the graphs of the experimentally obtained data, that these waves in fact alter the natural frequency of vibration of the cantilever, with a dependence on the tip-sample distance.No presente trabalho, apresentaremos uma abordagem teórica e experimental acerca das forças de interação de longo alcance entre cantiléver e amostra, em um Microscópio de Força Atômica. Para isso, admitiremos que a dinâmica de um cantiléver pode ser entendida como a de um oscilador harmônico forçado amortecido com uma frequência muito próxima da ressonância. A partir deste tratamento, propomos, então, um modelo que considera o efeito das ondas planas de pressão geradas pelo movimento de um cantiléver, cujas vibrações perturbam o meio no qual o mesmo está imerso. Utilizamos dois cantiléveres retangulares com frequências naturais de 150 kHz e 300 kHz, oscilando, inicialmente, em ar, sobre uma lâmina vidro. Posteriormente, a sonda de 150 kHz foi colocada em água destilada, no intuito de verificar como o meio poderia afetar as medições. Diante disso, conseguimos mostrar, com base nos gráficos dos dados obtidos experimentalmente, que essas ondas de fato alteram a frequência natural de vibração do cantiléver, havendo uma dependência da distância ponta-amostra.Sousa, Jeanlex Soares deLima, Isis do Vale Meira2021-10-07T17:57:20Z2021-10-07T17:57:20Z2021info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfLIMA, Isis do Vale Meira. Estudo da interação à distância entre cantiléver e amostra em microscopia de força atômica. 2021. 45 f. Monografia (Bacharelado em Física) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2021.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/61014porreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-10-07T17:57:20Zoai:repositorio.ufc.br:riufc/61014Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2024-09-11T19:03:24.073048Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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