- 无标题文档
查看论文信息

中文题名:

 基于金刚石氮-空位色心重构材料表面形变并估算表面张力    

姓名:

 程海轩    

保密级别:

 公开    

论文语种:

 中文    

学科代码:

 070201    

学科专业:

 物理学    

学生类型:

 学士    

学位:

 理学学士    

学位年度:

 2020    

学校:

 北京师范大学    

校区:

 北京校区培养    

学院:

 物理学系    

第一导师姓名:

 李泉 ; 梁永铿    

第一导师单位:

 香港中文大学物理系    

第二导师姓名:

 何林    

提交日期:

 2020-06-06    

答辩日期:

 2020-05-17    

外文题名:

 Reconstruction of material surface deformation based on Nitrogenvacancy center in diamond and estimation on surface tension    

中文关键词:

 NV 色心 ; 量子传感 ; 纳米压痕 ; 非局域形变 ; 表面张力    

外文关键词:

 NV color center ; quantum sensing ; nano indentation ; nonlocal deformation ; surface tension    

中文摘要:

纳米压痕技术(Nano-indentation)是测试材料在纳米尺度上各种力学性质的最简单方法之一,主要通过测量压头压入下材料的形变来推断力学性质。传统纳米压痕试验只能研究局域形变,而且对力学性质的推断十分依赖正确的接触模型。结合纳米金刚石(Nano-diamond)中氮-空位色心(Nitrogen-vacancy center)量子传感器和原子力显微镜纳米压痕技术,可以通过测量材料表面纳米金刚石的转动获得非局域形变。利用非局域形变,可以并验证不同的接触模型和研究材料的力学性质。本文主要回顾并介绍这种新的技术手段。另外,通过对接触模型的理论计算,发现当材料的表面张力在可忽略和非常大两种极限情况下,材料表面的非局域形变分别接近对数函数以及反比例函数,因此可以用重构出来的非局域形变,直接推测表面张力的影响,并且在表面张力较大的时候估算表面张力的数值。这对于进一步准确获取软物质以及细胞的表面信息很有意义。

外文摘要:

Nano indentation is one of the simplest methods to get the mechanical properties of materials on the nanometer scale. The mechanical properties can be inferred mainly by measuring the deformation of materials under the indenter pressing. Traditional nano indentation test can only study local deformation, and the inference of mechanical properties depends on the correct contact model. Combined with the nitrogen vacancy color center quantum sensor and AFM nano indentation technology, the nonlocal deformation can be obtained by measuring the rotation of nano diamond docked on the surface of materials., and Ddifferent contact models and mechanical properties of materials can be verifiedand deduced with the nonlocal deformation. This paper mainly reviews and introduces this new technology. In addition, through the theoretical calculation of the contact model, it is found that when the surface tension of the material is negligible or very large, the nonlocal deformation of the material surface is close to the logarithmic function and the inverse proportion function respectively, so the reconstructed nonlocal deformation can be used to directly infer the surface tension, and further more we can directly calculate the value of surface tension using our equation. This is of great significance for further accurate acquisition of soft matter and cell surface information.

参考文献总数:

 25    

作者简介:

 程海轩是北京师范大学物理系本科生,准备前往香港中文大学物理系读博    

插图总数:

 25    

插表总数:

 1    

馆藏号:

 本070201/20115    

开放日期:

 2021-06-06    

无标题文档

   建议浏览器: 谷歌 360请用极速模式,双核浏览器请用极速模式