臨界正常力を計算するには、次の式を使用します。
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f_n≤μf_t
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どこ:
-f_nは先端と表面の間の正常な力です
-f_tは先端に適用される接線力です
-μは、先端と表面の間の摩擦係数です
典型的なスキャンプローブ顕微鏡の場合、摩擦係数は0.2〜0.5です。 1 nnの接線力を仮定すると、臨界正常力は0.2 nnから0.5 nnの間になります。これは非常に小さな力であり、通常の力が適切に制御されていない場合、先端が表面に衝突するのは簡単です。
先端がクラッシュしないようにするには、スキャンプローブ顕微鏡を非接触または断続的な接触モードで操作する必要があります。非接触モードでは、先端は表面の数ナノメートルに保持され、表面にまったく触れません。断続的な接触モードでは、先端は表面と接触しますが、表面に衝突する前にすぐに格納されます。