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光诱导力显微镜中的梯度力与散射力
Jahng, J., Brocious, J., Fishman, D., Huang, F., Li, X., Tamma, V., Wickramasinghe, H., Potma, E.
Phys. Rev. B
Abstract
本文提出光诱导力显微镜中所测主导力的理论与实验分析。研究表明，在非接触与软接触模式下，该显微镜对光诱导梯度力（Fg）和散射力（Fsc）具有敏感性。重构的力-距离曲线显示针尖依赖性散射力范围为30–60 pN。散射力对纳米级针尖-样品距离几乎不敏感，而梯度力呈现z⁻⁴依赖关系，且仅在针尖-样品距离为数纳米时显现。对玻璃、金纳米线及硅萘酞菁分子簇的测量证实，梯度力强烈依赖于样品的极化率，从而通过力检测实现光谱成像。近乎恒定的Fsc与空间依赖的Fg共同构成复杂的力-距离曲线，该曲线随样品检测点位置变化，并决定悬臂针尖在给定设定点所观测到的图像对比度。