Self-organization of adatom adsorption structure at interaction with tip of dynamic force microscope
The formation of an adatom adsorption structure in dynamic force microscopy experiment is shown as a result of the spontaneous appearance of shear strain caused by external supercritical heating. This transition is described by the Kelvin-Voigt equation for a viscoelastic medium, the relaxation Land...
Saved in:
| Published in: | Condensed Matter Physics |
|---|---|
| Date: | 2014 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
2014
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/152897 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Self-organization of adatom adsorption structure at interaction with tip of dynamic force microscope / A.V. Khomenko // Condensed Matter Physics. — 2014. — Т. 17, № 3. — С. 33401: 1–10 — Бібліогр.: 50 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-152897 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Khomenko, A.V. 2019-06-13T09:55:24Z 2019-06-13T09:55:24Z 2014 Self-organization of adatom adsorption structure at interaction with tip of dynamic force microscope / A.V. Khomenko // Condensed Matter Physics. — 2014. — Т. 17, № 3. — С. 33401: 1–10 — Бібліогр.: 50 назв. — англ. 1607-324X DOI:10.5488/CMP.17.33401 PACS: 46.55.+d, 64.60.-i, 61.72.Hh, 62.20.F-, 62.20.Qp, 68.37.Ps arXiv:1301.4379 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/152897 The formation of an adatom adsorption structure in dynamic force microscopy experiment is shown as a result of the spontaneous appearance of shear strain caused by external supercritical heating. This transition is described by the Kelvin-Voigt equation for a viscoelastic medium, the relaxation Landau-Khalatnikov equation for shear stress, and the relaxation equation for temperature. It is shown that these equations formally coincide with the synergetic Lorenz system, where the shear strain acts as the order parameter, the conjugate field is reduced to the stress, and the temperature is the control parameter. Within the adiabatic approximation, the steady-state values of these quantities are found. Taking into account the sample shear modulus vs strain dependence, the formation of the adatom adsorption configuration is described as the first-order transition. The critical temperature of the tip linearly increases with the growth of the effective value of the sample shear modulus and decreases with the growth of its typical value. Формування структури адсорбованих адатомiв при дослiдженнi в режимi динамiчної силової мiкроскопiї представлено як результат спонтанної появи зсувної деформацiї в результатi зовнiшнього надкритичного нагрiвання. Цей перехiд описується рiвнянням Кельвiна-Фойгта для в’язкопружного середовища, релаксацiйним рiвнянням Ландау-Халатнiкова для зсувних напружень та релаксацiйним рiвнянням для температури. Показано, що цi рiвняння формально збiгаються iз синергетичною системою Лоренца, де зсувна деформацiя вiдiграє роль параметра порядку, спряжене поле зводиться до напружень, та температура є керувальним параметром. В рамках адiабатичного наближення знайденi стацiонарнi значення цих величин. Враховуючи залежнiсть модуля зсуву зразка вiд деформацiї, формування конфiгурацiї адсорбованих адатомiв описано як перехiд першого роду. Критична температура зонда лiнiйно зростає з ростом ефективного значення модуля зсуву зразка i зменшується при зростаннi його характерного значення. The basis of this study method was founded in the joint papers with my teacher Prof. A.I. Olemskoi cited here. I thank Dr. Bo N.J. Persson for the invitation, hospitality, helpful comments and suggestions during my stay in the Forschungszentrum Ju¨ lich (Germany). I am grateful to him and to the organizers of the conference “Joint ICTP-FANAS Conference on Trends in Nanotribology” (12–16 September 2011, Miramare, Trieste, Italy) for the invitation and financial support for participation, during which this work was initiated. The work was supported by the grant of the Ministry of Education and Science of Ukraine “Modelling of friction of metal nanoparticles and boundary liquid films which interact with atomically flat surfaces” (No. 0112U001380) and by the grant for a research visit to the Forschungszentrum Ju¨ lich (Germany). I am thankful to Dr. Boris Lorenz for an attentive reading and correction of this article. en Інститут фізики конденсованих систем НАН України Condensed Matter Physics Self-organization of adatom adsorption structure at interaction with tip of dynamic force microscope Самоорганiзацiя структури адсорбованих адатомiв при взаємодiї iз зондом динамiчного силового мiкроскопа Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Self-organization of adatom adsorption structure at interaction with tip of dynamic force microscope |
| spellingShingle |
Self-organization of adatom adsorption structure at interaction with tip of dynamic force microscope Khomenko, A.V. |
| title_short |
Self-organization of adatom adsorption structure at interaction with tip of dynamic force microscope |
| title_full |
Self-organization of adatom adsorption structure at interaction with tip of dynamic force microscope |
| title_fullStr |
Self-organization of adatom adsorption structure at interaction with tip of dynamic force microscope |
| title_full_unstemmed |
Self-organization of adatom adsorption structure at interaction with tip of dynamic force microscope |
| title_sort |
self-organization of adatom adsorption structure at interaction with tip of dynamic force microscope |
| author |
Khomenko, A.V. |
| author_facet |
Khomenko, A.V. |
| publishDate |
2014 |
| language |
English |
| container_title |
Condensed Matter Physics |
| publisher |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Самоорганiзацiя структури адсорбованих адатомiв при взаємодiї iз зондом динамiчного силового мiкроскопа |
| description |
The formation of an adatom adsorption structure in dynamic force microscopy experiment is shown as a result of the spontaneous appearance of shear strain caused by external supercritical heating. This transition is described by the Kelvin-Voigt equation for a viscoelastic medium, the relaxation Landau-Khalatnikov equation for shear stress, and the relaxation equation for temperature. It is shown that these equations formally coincide with the synergetic Lorenz system, where the shear strain acts as the order parameter, the conjugate field is reduced to the stress, and the temperature is the control parameter. Within the adiabatic approximation, the steady-state values of these quantities are found. Taking into account the sample shear modulus vs strain dependence, the formation of the adatom adsorption configuration is described as the first-order transition. The critical temperature of the tip linearly increases with the growth of the effective value of the sample shear modulus and decreases with the growth of its typical value.
Формування структури адсорбованих адатомiв при дослiдженнi в режимi динамiчної силової мiкроскопiї
представлено як результат спонтанної появи зсувної деформацiї в результатi зовнiшнього надкритичного нагрiвання. Цей перехiд описується рiвнянням Кельвiна-Фойгта для в’язкопружного середовища,
релаксацiйним рiвнянням Ландау-Халатнiкова для зсувних напружень та релаксацiйним рiвнянням для
температури. Показано, що цi рiвняння формально збiгаються iз синергетичною системою Лоренца, де
зсувна деформацiя вiдiграє роль параметра порядку, спряжене поле зводиться до напружень, та температура є керувальним параметром. В рамках адiабатичного наближення знайденi стацiонарнi значення цих
величин. Враховуючи залежнiсть модуля зсуву зразка вiд деформацiї, формування конфiгурацiї адсорбованих адатомiв описано як перехiд першого роду. Критична температура зонда лiнiйно зростає з ростом
ефективного значення модуля зсуву зразка i зменшується при зростаннi його характерного значення.
|
| issn |
1607-324X |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/152897 |
| citation_txt |
Self-organization of adatom adsorption structure at interaction with tip of dynamic force microscope / A.V. Khomenko // Condensed Matter Physics. — 2014. — Т. 17, № 3. — С. 33401: 1–10 — Бібліогр.: 50 назв. — англ. |
| work_keys_str_mv |
AT khomenkoav selforganizationofadatomadsorptionstructureatinteractionwithtipofdynamicforcemicroscope AT khomenkoav samoorganizaciâstrukturiadsorbovanihadatomivprivzaêmodiíizzondomdinamičnogosilovogomikroskopa |
| first_indexed |
2025-12-07T20:59:28Z |
| last_indexed |
2025-12-07T20:59:28Z |
| _version_ |
1850884665890570240 |