Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Fundamental limits to force detection using a bulk mode resonator in liquid.
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Physics.
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Physics.
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Physics.
2011 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

The basic idea of non-contact Atomic Force Microscopy (AFM) is to generate an

image of a surface by scanning with a sharp probe on a sample, without touching.

During the scan the reactions due to the non-contact forces between the tip of

the probe and the surface are measured. There is interest in imaging biological

samples with AFM, but conventional AFM cantilevers perform poorly in a liquid

environment, which is required for many measurements in biology.

The aim of this report is to find out if a crystal bulk mode resonator can be used

as an alternative to a conventional cantilever in liquid. AFM measurements are

limited by noise. To get sensitive measurements the noise needs to be minimized.

However, the noise originates from random thermal motions, which will always be

present at non-zero temperatures. The noise determines the fundamental limit of

sensitivity for a certain resonator.

Therefore we study the thermal noise from a crystal resonator when operating

in a liquid environment. This is done by building a circuit that amplifies the noise

signal from the resonator.

Abstract [sv]

Idén bakom Atomic Force Microscopy (AFM) är att generera en bild av en yta

genom att svepa en skarp prob över den utan kontakt. Medan man sveper över

ytan mäter man reaktionskrafterna på proben från ytan. AFM-mätmetoder är

intressanta för biologiska ändamål, men konventionella AFM-probar fungerar inte

särskilt bra nedsänkta i vätska, vilket är en förutsättning för många mätningar inom

biologin.

Målet med denna rapport är att ta reda på ifall en longitudinellt oscillerande

kvartskristallresonator kan användas som alternativ till en vanlig AFM-prob för

mätningar i vätskemiljö. AFM mätningar begränsas av brus. För att få en känslig

mätning måste bruset minimeras. Bruset härrör dock till större del från slumpmässig

termisk rörelse kring oscillatorn, vilket inte kan elimineras. Detta brus bestämmer

den fundamentala precisionsgränsen för en viss resonator.

Därför kommer vi, i denna rapport, att studera bruset från en kristallresonator i

vätskemiljö. Detta görs genom att bygga en elektrisk förstärkarkrets för att förstärka

brussignalen från resonatorn.

Place, publisher, year, edition, pages
2011. , 17 p.
National Category
Physical Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-103031OAI: oai:DiVA.org:kth-103031DiVA: diva2:590005
Uppsok
Physics, Chemistry, Mathematics
Supervisors
Available from: 2013-01-22 Created: 2012-10-01 Last updated: 2013-01-22Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Emil Hyttinen, Simon Nee, Simon Ye kandidatex(4372 kB)354 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 4372 kBChecksum SHA-512
9d0e6fe4e08950318a7c57e1b53a32f64e7fc3fbe48c24a88c0d90163066846426c4fc52a26530d4596608ff7e81f8d9d65697ae4d48d3193a3c9bfd03ad04d9
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Physics
Physical Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 354 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 120 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf