纳米力学测试新方法:扫描探针声学显微术:atomic force acoustic microsco9787030515766兴海图书专营店 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

李法新、周锡龙、付际著的《纳米力学测试新方法--扫描探针声学显微术》是关于纳米力学测试新方法——扫描探针声学显微术（AFAM）的专著，是在作者前期研究的基础上，经过总结和凝练而成。AFAM的基本原理是利用探针与样品的接触振动来对材料纳米尺度的弹性性能进行成像或测量，主要涉及微悬臂梁

的振动力学和接触力学。本书的内容安排如下：第1章绪论，简要介绍当前主要的纳米力学测试方法以及AFAM的发展历史和研究现状。第2章首先简介接触力学的基本理论，随后介绍纳米压痕的测试原理和应用。第3章简介原子力显微镜的基本原理和应用模式。

第4～6章详细介绍AFAM的定量化原理及基本成像模式，测试和成像的准确度和灵敏度以及基于AFAM的黏弹性力学性能测试方法的原理。第7章介绍AFAM在纳米科学技术各个领域的应用，主要涉及复合材料、智能材料和生物材料等。第8章介绍目前正在兴起的另外一种纳米力学测试技术——多频原子力显微成像技术。

本书可作为力学、物理学、材料学等学科，特别是纳米科学与技术领域的研究生、本科生以及相关研究人员的参考书，本书所涉及的原理和方法，对其他测试领域的研究人员也有一定的启示作用。

前言

章绪论

1.1微纳米力学测试的意义和必要

1.2微纳米力学测试方法的现状和发展趋势

1.3本书的主要内容和安排

参考文献

第2章接触力学与纳米压痕方法

2.1引言

2.2接触力学

2.2.1赫兹接触

2.2.2赫兹接触的基本公式

2.2.3圆锥形压针与弹半空间的接触力学分析

2.2.4弹塑接触

2.3纳米压痕测试原理及实验方法

2.3.1准静态纳米压痕测试

2.3.2动态纳米压痕测试

2.3.3影响纳米压痕测试的常见因素

2.4纳米压痕应用简介

2.4.1薄膜系统力学能的测试

2.4.2纳米压痕对材料界面的表征

2.5本章小结

参考文献

第3章原子力显微镜及力一距离曲线测试方法

3.1引言

3.2AFM基本原理

3.2.1AFM基本原理及组成

3.2.2AFM探针

3.2.3位敏检测器

3.3AFM工作模式

3.3.1接触模式

3.3.2轻敲模式

3.3.3非接触模式

3.3.4轻敲抬起模式

3.3.5轻敲模式下的相位成像技术

3.3.6AFM在液相环境下的使用

3.3.7环境控制AFM成像

3.4AFM样品制备以及成像过程中的一些常见问题和解决方案

3.4.1AFM测试样品制备

3.4.2AFM成像常见问题及解决方案

3.5基于AFM的力一距离曲线测试方法

3.5.1概述

3.5.2微悬臂的弹常数和共振频率的校准

3.5.3针尖样品之间常见的作用力

3.6力距离曲线在低维纳米材料力学和细胞力学领域的应用

3.6.1力距离曲线用于低维纳米材料力学能测试

3.6.2力一距离曲线用于细胞的纳米力学能测试

3.7本章小结

参考文献

第4章扫描探针声学显微术原理及实验实现

4.1引言

4.2扫描探针声学显微术定量化纳米力学测试基础

4.2.1探针微悬臂的弯曲自由振动分析

4.2.2悬臂梁模型与弹簧质量模型的等效

4.2.3针尖与样品表面接触时悬臂梁的弯曲振动分析

4.2.4针尖与样品之间的法向接触力学分析

4.2.5弹模量定量化测量的参考方法

4.2.6扭转振动模式下测量剪切模量、泊松比及摩擦力

4.3扫描探针声学显微术测试系统实验实现

4.3.1概述

4.3.2测试系统组成

4.4扫描探针声学显微术的两种成像模式

4.5液相模式下的扫描探针声学显微术

4.6本章小结

参考文献

第5章AFAM测试方法的度和灵敏度

5.1引言

5.2AFAM度研究

5.21AFAM与其他微纳米力学测试技术的比较

5.2.2描述悬臂梁动力学特的模型分析

5.2.3针尖样品接触力学行为和针尖磨损

5.2.4AFAM测量过程中的非线效应

5.2.5影响定量化测试的其他因素

5.3AFAM灵敏度研究

5.3.1微悬臂各阶模态的灵敏度分析

5.3.2通过附加集中质量提高测试灵敏度

5.3.3激光点位置设定对微悬臂响应检测的影响

5.4本章小结

参考文献

第6章基于AFAM的黏弹力学能测试

6.1引言

6.2黏弹力学基础

6.2.1麦克斯韦模型

6.2.2开尔文模型

6.2.3标准线固体模型

6.2.4复模量

6.3基于AFAM的黏弹力学能测试理论基础

6.3.1针尖样品存在黏弹作用时探针的动力学分析

6.3.2针尖样品接触力学分析

6.3.3简谐激励下探针的动力学响应

6.4AFAM用于材料黏弹力学能测试及成像

6.5本章小结

参考文献

第7章扫描探针声学显微术在材料测试方面的应用

7.1引言

7.2纤维复合材料领域的应用

7.3智能材料领域的应用

7.4生物材料领域的应用

7.5薄膜及纳米材料领域的应用

7.6本章小结

参考文献

第8章原子力显微镜多频成像技术

8.1引言

8.2动态(轻敲)模式原子力显微镜

8.3动态模式下针尖样品之间力距离曲线的重构

8.4针尖样品间能量损耗测量

8.5多频成像技术成像模式及其应用

8.5.1双模态或多模态动态成像

8.5.2弯曲振动高次谐波成像

8.5.3频带激励

8.5.4扭转高次谐波成像

8.5.5扫描近场声全息

8.6本章小结

参考文献

索引

彩图

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书籍介绍

李法新、周锡龙、付际著的《纳米力学测试新方法--扫描探针声学显微术》是关于纳米力学测试新方法——扫描探针声学显微术（AFAM）的专著，是在作者前期研究的基础上，经过总结和凝练而成。AFAM的基本原理是利用探针与样品的接触振动来对材料纳米尺度的弹性性能进行成像或测量，主要涉及微悬臂梁

的振动力学和接触力学。本书的内容安排如下：第1章绪论，简要介绍当前主要的纳米力学测试方法以及AFAM的发展历史和研究现状。第2章首先简介接触力学的基本理论，随后介绍纳米压痕的测试原理和应用。第3章简介原子力显微镜的基本原理和应用模式。

第4～6章详细介绍AFAM的定量化原理及基本成像模式，测试和成像的准确度和灵敏度以及基于AFAM的黏弹性力学性能测试方法的原理。第7章介绍AFAM在纳米科学技术各个领域的应用，主要涉及复合材料、智能材料和生物材料等。第8章介绍目前正在兴起的另外一种纳米力学测试技术——多频原子力显微成像技术。

本书可作为力学、物理学、材料学等学科，特别是纳米科学与技术领域的研究生、本科生以及相关研究人员的参考书，本书所涉及的原理和方法，对其他测试领域的研究人员也有一定的启示作用。