作者ajsaak (梦殒)
看板Physics
标题[问题] Q factor与杨氏系数
时间Tue Jun 4 15:31:49 2013
大家好,我是应用化学系的硕士生,最近在书报课上报告了一篇paper,
老师对我的解释不满意,想不到更好的解释,也问过老师,
此部分内容应该比较接近物理所以来此发问,由於非本科系的东西,如果以下理解有错,
请帮我修正
paper本文
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ac200659e
此篇paper主要是利用市售的Si材质的AFM探针
,修饰上钻石层与掺硼钻石层,制造出耐磨且电化学性质优良的AFM-SECM探针
AFM(Atomic force microscopy,原子力显微镜)
SECM(Scanning electrochemical microscopy,扫描式电化学显微镜)
而我的问题在修饰钻石层後的探针 钻石层厚度,频率,Quality factor的关系
文中在对於探针进行共振频率的测量,可从图2(A)看到,当修饰层越厚,共振频率越高
而作者此处利用公式f0=t/2*pi*(L^2)*((E/Rho)^(1/2)),初步推测此结果是合理的
但此公式只用於单一材料的探针上,之後再使用软体进行适合此悬臂的频率计算
f0:共振频率 ,L:探针悬臂的长度, E:悬臂的杨式系数
之後计算其各修饰厚度与未修饰探针的Q factor.
其公式为:
Q=f/w
Q:quality factor,f:共振频率,w:共振峰的半高宽(Full-width at half-maximum)
由於AFM的探针某些模式(如轻敲式,tapping mode)需要有一定振动,才能进行侦测
结合
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%93%81%E8%B3%AA%E5%9B%A0%E5%AD%90
我对Q factor理解为视悬臂为振动体,
Q越大代表悬臂振动时越不容易因阻尼损耗,越可以维持其振动状态
文中提到修饰钻石层後的Q factor比预期提高许多,是由於钻石层修饰较紧密
老师问我的问题为杨式系数(E)与Q factor有甚麽关系
我的理解为因为钻石层修饰较紧密,其所含空隙较小,传递震波时不容易损耗,
导致Q factor的上升
但老师不接受这回答,关於这方面是否有更合理的解释,谢谢各位观看
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 163.22.18.23
1F:推 teddy0819:就是杨式系数可以想成弹簧系数,(相同尺寸下),所以越 06/04 18:26
2F:→ ajsaak:越...@@? 06/04 23:43
3F:推 teddy0819:硬 受阻尼影响越小Q值就越大(抱歉之前手机推文没推完XD) 06/05 01:00
4F:→ ajsaak:解释过了 谢谢~~ 06/05 11:33