Adhesion and Dissipation at Nanoscale

【摘要】本论文研究了纳米尺度关于表面过程的相互作用。实验通过一台自行研制的超高精度原子力纳米力学测试系统进行,该系统以激光差分干涉的方法对微小位移进行测量,精度达到e-28m2/Hz。结合对系统原有热噪声的分析,这个工具使得可以对微纳米尺度系统,如原子力显微镜微悬臂梁、单壁碳纳米管等系统的机械反馈在广频域下进行量化表征。论文的第一部分研究了原子力显微镜微悬臂梁的粘弹性耗散。发现当微悬臂梁镀有金属薄膜(如金,铝,铂等)时,其热噪声在低频下呈现1/f的特征。根据波动耗散理论和Kromers-Kronig关系式,得到了在广频域下(1Hz到20kHz)粘弹性耗散与频率的关系,我们提出用一个一般性具有小指数的幂函数描述粘弹性耗散与频率的关系,指数取决于镀膜材料。粘弹性耗散的振幅与金属薄膜的厚度成线性增加关系,揭示了粘弹性耗散的根源来自金属薄膜块体中,而不是来自薄膜与微悬臂梁之间或者其他的表面效应。论文第二部分研究了单壁碳纳米管与基底表面的相互作用。通过纳米力学测量系统对碳纳米管与基底之间进行垂直剥离实验,研究了两者之间的接触刚度和能量耗散。研究结果表明,通过施加外在激励频率得到的碳纳米管与基底之间的接触刚度趋向于通过热噪声分析得出的碳纳米管与基底之间的接触刚度。接触刚度和能量耗散与激励频率满足幂函数关系,我们将该现象归结于碳纳米管管身包覆的无定形碳。
【作者】李天军；
【导师】孙卓；LudovicBELLON；
【作者基本信息】华东师范大学，纳米物理学，2014，博士
【关键词】干涉；耗散；范德瓦尔斯力；吸附；单壁碳纳米管；微悬臂梁；原子力显微镜；

【参考文献】
[1]周凯.光电耦合器模拟信号传递电路及其在交流调速系统中的应用[J].冶金自动化,1988,03:29-32.
[2]熊高.基于服装面料长生棉纤维结构、性质与染色的研究[D].武汉纺织大学,纺织科学与工程,2013,硕士.
[3]黄娟.人口老龄化背景下我国老年人力资源开发研究[D].武汉科技大学,企业管理,2012,硕士.
[4]汤重发.狂犬病病毒不同毒株的生物学特性和狂犬病暴露后免疫动物模型研究[D].中国食品药品检定研究院,病原生物学,2014,硕士.
[5]束志恒,陈德钊,陈亚秋.粗糙集方法及其在化学模式分类规则挖掘中的应用[J].分析化学,2004,07:879-883.
[6]李洪恩.甘草次酸降低α-溶血素的表达以及其对金黄色葡萄球菌体内外致病性影响的研究[D].吉林大学,生物化学与分子生物学,2013,硕士.
[7]朱小娟.金塔—鼎新绿洲天然胡杨林种群结构及其动态特征研究[D].西北师范大学,自然地理学,2013,硕士.
[8]杨海涛.铅基合金阳极在锌电积过程中的成膜特性研究[D].昆明理工大学,有色金属冶金,2014,博士.
[9]杨振宇.基于机器视觉的钵苗分选移栽信息获取关键技术研究[D].中国农业大学,2014.
[10]沈嘉.B3G无线通信技术的发展趋势[J].现代电信科技.2007(09)
[11]徐鹏.蒙西线某车站黄土高边坡稳定性分析及防治对策研究[D].西南交通大学,地质工程,2014,硕士.
[12]郑雪峰,姚琳.轧钢计算机控制系统集成技术[J].冶金自动化,2001,03:63-64.
[13]刘明敏.面向行人综合保护的轿车安全性结构优化设计[D].哈尔滨工业大学,车辆工程,2013,硕士.
[14]李力伟.知识产权出资法律问题研究[D].吉林财经大学,民商法学,2014,硕士.
[15]朱慧云,钱颖.数据挖掘在客户关系管理中的应用[J].江苏商论,2003,04:41-42.
[16]刘长民.山东省新型农村社区建设与发展研究[D].中国海洋大学,农业经济管理,2014,博士.
[17]李铭姗.论建筑类文本的翻译补偿[D].烟台大学,英语笔译,2014,硕士.
[18]高鑫欣.钝化片状锌粉/环氧树脂复合材料的制备及介电性能研究[D].内蒙古科技大学,材料加工工程,2014,硕士.
[19]李晓丽.Caco-2细胞对不同形态锰的吸收及机制研究[D].中国农业科学院,动物营养与饲料科学,2013,博士.
[20]刁智俊.高压电脉冲破碎废弃电路板的机理研究[D].中国矿业大学,2013.
[21]江友波,孙晓光,安德强,周云.炼钢、铸锭过程中产生非金属夹杂物的原因[J].一重技术.2003(03)
[22]王浩业,鲁小华.理工科大学生学习困难分析及干预对策初探——基于北京交通大学的研究[J].思想教育研究,2015,03:85-88.
[23].春风化雨传道授业谦逊儒雅高风亮节——深切缅怀祁国宁教授[J].工业工程,2014,05:131-132.
[24]侯丽萍.《老子》“大美”思想及王弼的阐释—兼及对魏晋南北朝文艺思想影响[D].首都师范大学,比较文学与世界文学,2004,硕士.
[25]邱娟.柴胡疏肝散及拆方对抑郁模型大鼠行为学和脑组织p38MAPK、ERK5表达的影响[D].中南大学,中西医结合临床,2014,博士.
[26]金文欣.基于多模态话语理论的中国女性形象研究[D].杭州电子科技大学,英语语言文学,2013,硕士.
[27]李洁.煤炭企业社会责任绩效评价[D].中国矿业大学,会计学,2014,硕士.
[28]赵亮.从感性设计视角对现代展馆室内空间布局的研究[D].长安大学,建筑设计及其理论,2014,硕士.
[29]林森.基于CUDA平台的C4.5算法研究[D].西安电子科技大学,计算机应用技术,2011,硕士.
[30]董涛.锂离子电池纳米NiO负极材料的制备与电化学性能研究[D].山东理工大学,2014.
[31]董玉晓.酸性离子液体氧化萃取脱除燃油中硫化物的热动力学研究[D].曲阜师范大学,物理化学,2013,硕士.
[32]吴鑫淼.面向移动作业的供电公司排班调度优化模型及算法研究[D].杭州电子科技大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[33]丁莹.对高中化学新教材中实验部分的研究[D].华中师范大学,2004.
[34]刘荣直.光信号和GAs在低氮诱导的拟南芥花青素积累中的作用[D].兰州大学,植物学,2013,硕士.
[35]黄文硕.特征向量场在指纹识别和可撤销模板中的应用[D].西安电子科技大学,电路与系统,2012,硕士.
[36]刘尧薰.论恶意欠薪罪的司法适用及其法律完善[D].安徽大学,法律,2012,硕士.
[37]陈冬萍.基于光电传感器测距的智能软包计数系统[D].杭州电子科技大学,电子与通信工程,2014,硕士.
[38]王晓光,章卫国,陈伟.无人机编队超视距空战决策及作战仿真[J].控制与决策,2015,02:328-334.
[39]单福新.白城地区假丝酵母性阴道炎的病原学及流行病学研究[D].吉林大学,病原生物学,2014,硕士.
[40]井长海.《左传》与口头传统[D].山东大学,民间文学,2013,硕士.
[41]杨志方.高中信息技术课程多媒体项目学习的实践探索[D].扬州大学,教育技术学,2011,硕士.
[42]毛汉平,姚江红,张鑫,高克伟,李心智.江阴兴澄钢铁公司炼钢生产制造执行系统[J].冶金自动化,2004,02:11-14+25.
[43]乔银锋.基于学习的WEB进化搜索算法研究[D].河北工业大学,2004.
[44]郑丽.烟煤颗粒燃烧破碎生成PM_(10)的实验研究[D].内蒙古科技大学,供热、供燃气、通风及空调工程,2014,硕士.
[45]郑春烨.苏州狮子林之叠山研究[D].浙江大学,设计艺术学,2013,硕士.
[46]文利燕.网络控制系统故障诊断与容错控制研究[D].南京师范大学,控制理论与控制工程,2012,硕士.
[47]王丽珊.民事执行救济制度研究[D].对外经济贸易大学,法律,2004,硕士.
[48]陆明.长宁区科技综合信息管理系统的设计与实现[D].大连理工大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.
[49]顾倩.基于低碳理念的生态社区规划研究[D].浙江大学,2009.
[50]王斌.“媒介审判”对司法造成影响的机制原理探寻[D].内蒙古大学,新闻与传播,2014,硕士.