Reibungskraft Messungen

Das aus experimentellen Reibungskraftmessungen bekannte stick - slip Verhalten konnte in den Simulationen auf drei verschiedene Arten reproduziert werden. Zuerst mit einer sehr weichen Spitze, die aber die Probe nicht berührt ( Stick - Slip non contact ), dann mit einer Spitze, die in Kontakt mit der Oberfläche ist und beim Scannen deformiert wird ( Stick - Slip instabile Spitze ) und schliesslich mit einer stabilen Spitze in Kontakt mit der Probe ( Stick - Slip stabile Spitze ).


Stick - slip tritt eigentlich immer auf, da jede Oberfläche ein mehr oder minder wellblechartiges Potential aufweist. Entscheidend für die Messung der charakteristischen Sägezahn-Kurven ist vielmehr die laterale Steifigkeit der Spitze im Verhältnis zum Potentialverlauf der Probenoberfläche. In der Realität ist die Steifigkeit der Spitze die Summe aus der Steifigkeit des Cantilevers, an welchem die Spitze befestigt ist und der Spitze selber. Ist die Spitze selber viel steifer als der Cantilever, so ist die Gesamtsteifigkeit der Spitze gleich der Steifigkeit des Cantilevers respektive umgekehrt.

Es hängt also primär vom Verhältnis zwischen der lateralen Steifigkeit und dem Potential der Probenoberfläche ab, ob sägezahnartige Stick - slip Kurven gemessen werden.

Siehe hierzu auch:

Transition from Stick-Slip to Continuous Sliding in Atomic Friction: Entering a New Regime of Ultralow Friction
A. Socoliuc, R. Bennewitz, E. Gnecco, and E. Meyer
Phys. Rev. Lett. 92, 134301 (2004)

• Stick - Slip non contact

• Stick - Slip instabile Spitze

• Stick - Slip stabile Spitze