بررسی پایداری میکروسکوپ نیروی اتمی براساس تئوری غیرکلاسیک

در کار حاضر میکروتیر میکروسکوپ نیروی اتمی به همراه سوزن متصل به انتهای آن در نظر گرفته شده است فرض شده که تحریک هارمونیکی توسط یک پیزو الکتریک که متصل به انتهای گیردار تیر است، انجام می شود همچنین حالت کاری میکروسکوپ غیرتماسی است و فقط نیروی بین اتمی واندروالس بین سوزن و سطح نمونه اعمال می شود. هنگامی که ابعاد سازهای خیلی کوچک می شود، تاثیر اندازه در دینامیک سیستم ظاهر می شود اما تئوری کلاسیک اثرات اندازه را در نظر نمی گیرد. معادله دینامیکی سیستم از طریق همیلتونین و براساس تئوری غیر کلاسیک گرادیان کرنشی استخراج شده است سپس با اعمال روش گلر کین و جداسازی با در نظر گرفتن یک شکل مود، سیستم به یک مدل یک درجه آزادی تبدیل شده است. از معادله غیرخطی حاصل برای بررسی پایداری سیستم استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد هنگامی که ابعاد هندسی از حوزه میکرو به نانو کاهش می یابد پایداری سیستم تغییر می کند به گونه ای که تئوری کلاسیک و غیر کلاسیک منجر به نتایج مختلفی می شوند. فاصله بحرانی که منجر به پایداری دوگانه می شود براساس دو تئوری به دست آمده و مقایسه آن ها نشان می دهد که تاثیر اندازه باعث کاهش این فاصله بحرانی می گردد. نتایج به دست آمده در این مقاله می تواند در طراحی و تحلیل میکروسکوپ های اتمی با ابعاد بسیار کوچک مفید باشد