Публикации автора

В настоящей статье в аддитивном приближении получено выражение для ван-дерваальсовой силы трения нейтрального зонда АСМ при его движении вблизи гладкой плоской поверхности с диэлектрическими свойствами. В качестве исходного использовалось выражение для силы взаимодействия нейтральных частиц, полученное в рамках теории флуктуационно-электромагнитного взаимодействия в незапаздывающем приближении. Геометрия зонда АСМ выбрана в форме «конус со сферическим окончанием». Численные оценки выполнены для частицы и материала поверхности, характеризующиеся зависящей от частоты диэлектрической проницаемостью в модели Дебая. При расчете силы трения учтено влияние тонкой водной пленки, образующейся на поверхности образца в атмосферных условиях. По результатам расчета можно сделать вывод о том, что возможности современной атомносиловой микроскопии позволяют регистрировать силы бесконтактного трения между движущимся зондом и гладкой поверхностью диэлектрика.

В рамках решения нерелятивистской электродинамической задачи получены формулы для тангенциальной диссипативной силы (силы электростатического трения) аксиальносимметричного зонда, движущегося параллельно плоской поверхности однородных пластин, или покрытых тонкими пленками пластин с различным сочетанием диэлектрических свойств. Разработаны численный алгоритм и программа расчета силы электростатического трения. В качестве примера вычислены силы трения металлического шарика вблизи металлической поверхности при фиксированной разности потенциалов между ними. Сравнение рассчитанных сил трения с экспериментальными значениями диссипативных сил в условиях электростатического взаимодействия обнаруживает расхождение на 8 порядков величины в меньшую сторону, как и в теоретических оценках других авторов. Зависимость силы трения от расстояния до поверхности аналогична наблюдавшейся в эксперименте.