رضا رسولی - دانشجوی دکترای دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی شریف
محمدمهدی احدیان - پژوهشگر پژوهشکده علوم و فناوری نانو دانشگاه صنعتی شریف
اعظم ایرجی زاد - استاد دانشکده فیزیک و پژوهشکده علوم و فناوری نانو دانشگاه صنعتی شریف

مطالعه خواص تریبولوژیکی سطوح به ویژه در مورد لایه های نازک در کاربردهای متعددی حائز اهمت است و بررسی این حوزه در مقیاس نانومتری می تواند به درک بهتر پدیده ها و بهبود رفتار تربیولوژیکی سطوح منجر شود. روش Lateral Force Microscopy (LFM) و LFM انجام می ود. سوزنی بسیار ظریف در ابعاد نانومتری به صورت کنترل شده بر روی سطح حرکت کرده و نیروی عرضی و عمودی وارد شده به سوزن اندازه گیری می شود. این روش قابلیت اندازه گیری نیروی اصطکاک و تصویر برداری از تغییرات آن در مقیاس نانومتری را داشته و همچنین در بررسی عملکرد روانکارها بر سطح و مشخصه یابی خواص مکانیکی سطح کاربرد دارد. در این مقاله با بیان نحوه استفاده از روش LFM در برسی اصطکاک، نتایج اندازه گیری بر روی نمونه های لایه نازک نیکل ارائه می گردد. به منظور حذف نیروی عرضی ناشی از ناهمواری سطح و اندازه گیری نیروی اصطکاک، تصویربرداری LFM در دو جهت رفت و برگشت به صورت همزمان انجام گرفت. نیروی اصطکاک بر حسب نیروی عمودی اعمالی به کانتیلور (در محدوده نیروی مثبت و منفی) اندازه گیری شد. همچنین نمودار نیرو بر ح سب جابجایی کانتیلور بدست آمد. نتایج نشان داد ک ه اصطکاک در مقیاس نانومتری بر روی نمونه مورد آزمایش در نیروی اعمالی صفر قابل ملاحظه بوده و رفتار نیروی اصطکاک بر حسب نیرویی عمودی از قواعد ابعاد ماکرو پیروی نمی کند.

میکروسکوپی نیروی عرضی، اصطکاک، لایه های نازک