بررسی رفتار ارتعاشی وابسته به اندازه برای تیر میکروسکوپ نیرو اتمی با رابط عمودی جهت روبش جداره

در این مقاله، فرکانس تشدید و حساسیت ارتعاشات یک نوع تیر مونتاژ شده میکروسکوپ نیرو اتمی با استفاده از روش تنش- کوپل اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفته است. تیر مذکور شامل یک تیر یک­ سردرگیر افقی، یک رابط عمودی و یک نوک در انتهای سر آزاد رابط بوده که ساختار آن امکان روبش جداره­های نمونه نانو را برای میکروسکوپ نیرو اتمی فراهم می­سازد. ابتدا با استفاده از تئوری تنش-کوپل اصلاح شده و بهره­گیری از اصل هامیلتون، معادله حرکت و شرایط مرزی، برای میکروتیر مذکور بدست آمده است. سپس رابطه­ای برای فرکانس میکروتیر مورد نظر استخراج شده که به کمک آن حساسیت ارتعاشات نیز مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاصل از تئوری تنش-کوپل اصلاح شده با نتایج بدست آمده از تئوری تیر کلاسیک مقایسه شده است. نتایج نشان می­دهد که با نزدیک شدن ضخامت تیر به پارامتر طول مقیاس، اختلاف بین دو تئوری مذکور افزایش یافته و برای برخی از مقادیر سختی تماسی به حداکثر مقدار خود می­رسد. همچنین معلوم شد که در مد اول ارتعاشات، کاهش ضخامت تیر و نزدیک­تر شدن آن به پارامتر طول مقیاس، بر تغییرات فرکانس و تغییرات حساسیت که خود ناشی از تغییرات طول رابط نسبت به طول تیر می­باشند، اثرگذار است