Investigation of lateral forces in dynamic mode AFM/STM
Yatay kuvvetlerin dinamik kipte AKM/TTM incelenmesi
- Tez No: 200399
- Danışmanlar: PROF. AHMET ORAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Atomik kuvvet mikroskobu, Yaylar, Atomic force microscope, Springs
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu doktora çalışmasında uç, ile yüuzey arası yatay kuvvetleri küçük genlikle titreştirerek ölçebilen ¯ber optik interefrometre kullanan Yüzeye Değmeden Atomik Kuvvet Mikroskobu (YD-AKM)/Taramalı Tünelleme Mikroskobu(TTM) imal edilerek, bununla Si(111)-(7×7) yüzeyinde yatay kuvvetler incelenmiştir. Geliştirilen interferometre daha önce dik kuvvet ölçümede kullanılana göre çok daha hassastır. Elde edilen bu yüksek ölçüm hassasiyeti nedeniyle yay Angstrom alti genliklerle titreştirilerek yatay uç-yüzey etkileşimleri nicemsel olarak ölçülebilmiştir. Si(111)-(7×7) yüzey topografi ve yatay esneklikte görüntülerinde tek ve çift atomik basamakları nicemsel olarak gözlenmiştir. Uç yüzeye yaklaştırılarak uç-yüzey yatay yay etkileşim yay sabiti ve tünel akımı uzaklığın fonksiyonu olarak ölçülmüştür. Yatay yay sabitinde tünel akımından sonra hızlı bir yükselme gözlenmiştir. Deneylerimizde yalnızca pozitif yatay yay sabiti gözlenmiştir. Diğer deneylerimizde ise yatay kuvvetleri yayın bükülmesini ölçerek çalişan bir dinamik kuvvet mikroskobu ve elde yapılan bir tungsten yay kullanılarak Cu- TBPP moleküllerininin Cu(100) yüzeyi ile olan etkileşimleri incelenmiştir. Deneylerimiz Cu-TBPP molekÄullerininin titreıen yay kulllanılarak Cu(100) yüzeyinde hareket ettirilebileceğini göstermiştir. Fakat Basel Üniversitesindeki bu düzenek ile bu kuvvetleri nicemlendirmek mümkün olamamıştır.
Özet (Çeviri)
In this Ph.D. work, we constructed a fiber optic interferometer based non-contact Atomic Force Microscope (nc-AFM) combined with Scanning Tunneling Microscope (STM) to study lateral force interactions on Si(111)-(7×7) surface. The interferometer has been built in such a way that its sensitivity surpasses that of the earlier versions used in normal force measurements. The improvement in the resolution of the interferometer has allowed us to use sub-Angstrom oscillation amplitudes to obtain quantitative lateral force measurements. We have observed single and double atomic steps on Si (111)-(7×7) surface in topography and lateral stiffness images. This information allowed us to measure the lateral forces directly and quantitatively. We have also carried out lateral force-distance spectroscopy experiments, in which we simultaneously measured the force gradient and tunneling current, as the sample is approached towards the tip. The lateral Forcedistance curves exhibit a sharp increase of the force gradient, just after the tunnel current starts to increase, while the sample is approaching to the tip. We observed only positive force gradients. In separate experiments, we imaged the Cu-TBPP molecules deposited on Cu(100) surface in normal and torsional mode in dynamic force microscope using STM feedback, with a homemade tungsten cantilever. Our experiments have shown the possibility of manipulating molecules on surface using a vibrating cantilever. However the forces involved in these experiments are not quantitatively measured due to limitations of the method.
Benzer Tezler
- Uzamsal çelik uzay yapıların serbest titreşimlerinin ve impulsif yükler altında dinamik davranışlarının incelenmesi
Free vibrations and dynamic response of spotial space structures subjected toimpulsive excitations
ZEKİ AY
- Küçük titreşim ölçümleri ve dolgu duvarlarının mekanik modele yansıtılması
Başlık çevirisi yok
UMUT DEVRİM ERSİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. FARUK KARADOĞAN
- Çok katlı bir yapının yatay ve düşey yükler altında projelendirilmesi
Design of multistorey concrete building
MEHMET ZİYA DEMİRKOL
- Karayolu köprülerinin sismik boyutlandırılmasıyla ilgili bazı yönetmeliklerin incelenmesi, karşılaştırılması ve uygulamalar
Investigations and comparisons on some rugulations for seismic design of highway bridges and applications
ŞÜKRÜ EROL
- Gemilerde bünyesel titreşimlerin incelenmesi
An investigation on the structural vibration behaviour of ships
REYHAN ÖZSOYSAL
Doktora
Türkçe
2004
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ALİ İHSAN ALDOĞAN