| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-24页 |
| 1.1 课题研究背景及研究意义 | 第12-13页 |
| 1.2 原子力显微镜 | 第13-18页 |
| 1.2.1 原子力显微镜简介 | 第14-15页 |
| 1.2.2 原子力显微镜的工作原理 | 第15-16页 |
| 1.2.3 原子力显微镜的工作模式 | 第16-17页 |
| 1.2.4 原子力显微镜微悬臂弹性常数的测定 | 第17-18页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第18-21页 |
| 1.3.1 原子力显微镜在机械超精密加工和测量中的应用 | 第18-19页 |
| 1.3.2 原子力显微镜探针针尖磨损的研究现状 | 第19-21页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第21-23页 |
| 1.5 本文研究技术路线 | 第23-24页 |
| 第二章 探针针尖半径变化影响针尖与试件表面作用力的理论计算 | 第24-42页 |
| 2.1 引言 | 第24页 |
| 2.2 原子力显微镜探针针尖与表面的作用力分析 | 第24-25页 |
| 2.3 原子力显微镜探针针尖与表面接近过程的作用力 | 第25-30页 |
| 2.4 接触力学理论与模型 | 第30-32页 |
| 2.5 探针针尖与表面作用力的理论计算 | 第32-40页 |
| 2.5.1 纳米接触力计算模型简化 | 第32-33页 |
| 2.5.2 接近过程的纳米接触力计算 | 第33-37页 |
| 2.5.3 接触压入过程的接触力计算 | 第37-39页 |
| 2.5.4 耦合计算 | 第39-40页 |
| 2.6 本章小结 | 第40-42页 |
| 第三章 探针针尖半径变化影响表面几何形貌检测的理论分析 | 第42-52页 |
| 3.1 引言 | 第42页 |
| 3.2 探针针尖曲率半径对表面几何形貌检测影响的分析 | 第42-44页 |
| 3.2.1 不同半径圆锥型针尖对表面几何形貌检测影响的分析 | 第42-43页 |
| 3.2.2 不同半径球形针尖对表面几何形貌检测影响的分析 | 第43-44页 |
| 3.3 探针针尖曲率半径对表面几何形貌检测影响的Matlab仿真 | 第44-51页 |
| 3.3.1 纳米光栅台阶结构的matlab仿真 | 第44-49页 |
| 3.3.2 球型表面结构检测的matlab仿真 | 第49-51页 |
| 3.4 本章小结 | 第51-52页 |
| 第四章 不同曲率半径针尖接触过程的分子动力学模拟研究 | 第52-70页 |
| 4.1 引言 | 第52页 |
| 4.2 分子动力学模拟方法理论 | 第52-60页 |
| 4.2.1 分子动力学模拟方法的基本思想和理论 | 第52-53页 |
| 4.2.2 分子动力学模拟方法的势函数及边界条件 | 第53-56页 |
| 4.2.3 分子动力学模拟方法的截断半径方法及邻域列表法 | 第56-57页 |
| 4.2.4 分子动力学模拟方法的控温方法 | 第57-58页 |
| 4.2.5 分子动力学模拟方法的运动方程及求解 | 第58-60页 |
| 4.2.6 分子动力学模拟结果的处理 | 第60页 |
| 4.3 AFM探针针尖与试样表面接触过程的分子动力学模拟 | 第60-68页 |
| 4.3.1 分子动力学模型 | 第60-62页 |
| 4.3.2 结果与讨论 | 第62-68页 |
| 4.4 本章小结 | 第68-70页 |
| 第五章 AFM探针针尖半径变化影响纳米尺度表面检测的实验研究 | 第70-86页 |
| 5.1 引言 | 第70页 |
| 5.2 实验仪器与方法 | 第70-72页 |
| 5.3 不同曲率半径探针针尖对力曲线影响的实验研究 | 第72-79页 |
| 5.3.1 原子力显微镜力位移曲线 | 第72-73页 |
| 5.3.2 力-位移曲线与力-距离曲线之间的转化 | 第73-75页 |
| 5.3.3 实验结果与分析 | 第75-79页 |
| 5.4 不同曲率半径探针针尖对样品表面形貌检测的实验 | 第79-85页 |
| 5.4.1 表面粗糙度轮廓参数表面评价方法 | 第79-80页 |
| 5.4.2 单晶铜表面形貌检测的实验结果与分析 | 第80-83页 |
| 5.4.3 单晶硅表面形貌检测的实验结果与分析 | 第83-85页 |
| 5.5 本章小结 | 第85-86页 |
| 第六章 全文工作结论与展望 | 第86-88页 |
| 6.1 本文主要工作与结论 | 第86-87页 |
| 6.2 本文主要创新点 | 第87页 |
| 6.3 后续工作建议与展望 | 第87-88页 |
| 致谢 | 第88-90页 |
| 参考文献 | 第90-94页 |
| 附录A：攻读硕士学位期间科研成果 | 第94页 |
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