| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2004년 봄 (05/14 ~ 05/14, 강릉대학교) |
| 권호 | 10권 1호 |
| 발표분야 | 기타 |
| 제목 | AFM/LFM을 이용한 마찰력의 정량화적 접근 |
| 초록 | 서론 AFM (atomic force microscope)은 팁과 표면과의 점착력과 반발력을 측정하는 장비다. 이러한 기술을 이용하여 표면의 조도 측정 및 잘 알려진 F-d 곡선을 얻을수 있으며 점착력을 측정하는데 사용되고 있다. 대부분의 AFM 장비는 점착력 뿐만 아니라 LFM(lateral force microscope) 기능이 장착되어 있다. 이것은 종종 마찰력 모드로도 알려져 있으며 LFM은 나노 범위의 마찰학적 관점에서 기계적인 마찰과 마모성을 확인하게 하는 유용한 도구이다. 일반적으로 LFM은 좌우측 시그널 값으로 mV 값으로만 표시되는데 이러한 전기적인 값을 힘으로 환산하여 정량화 하는 작업을 수행하였다. 실험 실험에 사용된 장비는 PSI 사의 CP-research 모델을 이용하였다. 실험에 사용된 tip은 Veeco 사의 삼각형 모양의 Micro C type 을 사용하였다. 먼저 실리콘 위에 알루미늄이 약 400nm 정도 올라간 시편을 준비하였다. 세정한 시편과 불화유기 박막을 나노 미터 두께로 성장시킨 박막을 이용하여 AFM을 이용한 F-d 곡선과 LFM을 이용한 박막의 mV를 산출해 내었다. 실험결과 먼저 사용된 팁의 기하학적인 형상비를 알아본후 실험에 사용된 팁의 재료에 맞는 탄성력과 포이송 비를 찾아내었다. 박막과 벌크사이의 값이 탄성력과 차이가 있어 각 종류별 데이터를 산출해 보았다. AFM을 이용하여 F-d 곡선을 얻고 이를 이용해 민감도를 찾아내고, 측정된 mV 값으로 표시된 lateral force를 수식을 nN으로 lateral force를 계산해 내었다. AFM에 가해진 힘을 변경하면서 얻어진 lateral force를 이용해 불화유기 박막의 friction coefficient도 계산해 낼 수 있었다. |
| 저자 | 차남구, 이진형, 김인권, 임현우, 박진구 |
| 소속 | 한양대 |
| 키워드 | friction; LFM |
