Ποια είναι η προϋπόθεση της τριβής;

Νόμος του Coulomb δηλώνει ότι η δύναμη της τριβής μεταξύ δύο επιφανειών σε επαφή είναι άμεσα ανάλογη με την κανονική δύναμη μεταξύ τους. Επομένως, η άκρη ενός μικροσκοπίου ανίχνευσης σάρωσης θα παρουσιάσει μόνο τριβή όταν έρχεται σε επαφή με την επιφάνεια. Για να αποφευχθεί η συντριβή της άκρης στην επιφάνεια, η κανονική δύναμη πρέπει να διατηρείται αρκετά μικρή. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας ένα μαλακό πρόβολο με χαμηλή σταθερά ελατηρίου.

Για να υπολογίσουμε την κρίσιμη κανονική δύναμη, χρησιμοποιούμε τον ακόλουθο τύπο:

`` `

F_n ≤ μF_T

`` `

όπου:

- Το F_N είναι η κανονική δύναμη μεταξύ της άκρης και της επιφάνειας

- Το F_T είναι η εφαπτομενική δύναμη που εφαρμόζεται στην άκρη

- μ είναι ο συντελεστής τριβής μεταξύ της άκρης και της επιφάνειας

Για ένα τυπικό μικροσκόπιο ανίχνευσης σάρωσης, ο συντελεστής τριβής είναι μεταξύ 0,2 και 0,5. Εάν υποθέσουμε μια εφαπτομενική δύναμη 1 nn, η κρίσιμη φυσιολογική δύναμη θα ήταν μεταξύ 0,2 nn και 0,5 nn. Αυτή είναι μια πολύ μικρή δύναμη και είναι εύκολο για την άκρη να καταρρεύσει στην επιφάνεια εάν η κανονική δύναμη δεν ελέγχεται σωστά.

Για να αποφευχθεί η συντριβή της άκρης, το μικροσκόπιο ανίχνευσης σάρωσης πρέπει να λειτουργεί σε μη επαφή ή διαλείπουσα λειτουργία επαφής. Σε λειτουργία μη επαφής, η άκρη κρατιέται μερικά νανόμετρα πάνω από την επιφάνεια και δεν αγγίζει καθόλου την επιφάνεια. Σε διαλείπουσα λειτουργία επαφής, η άκρη έρχεται σε επαφή με την επιφάνεια, αλλά αμέσως αποσύρεται πριν να καταρρεύσει στην επιφάνεια.