摘要：原子力显微镜(AFM)的微探针系统是典型的微机械构件，它在接触扫描过程处于耦合变形状态．采用数值模拟方法探究恒力模式下探针耦合变形对微观扫描力信号、微观形貌信号的影响．研究表明，AFM的恒力模式扫描中，法向扫描力并不是恒定大小，与轴向扫描力存在耦合作用，在粗糙峰峰值增加阶段，二力均增加；在粗糙峰峰值减小阶段，二力均减小；该耦合作用随形貌坡度、针尖长度等增加而加强．微观形貌的测试信号和横向扫描侧向力信号受探针耦合变形影响较小，但侧向力与形貌斜率密切相关，且其极值点与形貌极值点存在位置偏差，这些结果均与原子力显微镜的摩擦信号测试结果一致．

关键词：原子力显微镜 探针悬臂梁 耦合变形 观扫描力 形貌坡度 

单位：清华大学摩擦学国家重点实验室，北京100084