Language
Country/Area
No result found
كيف تستخدم PFM للكشف عن خصائص المواد من مقياس ميكرون إلى مقياس نانومتر؟ ما مدى قوة هذه التقنيات؟
إذا كنت ترغب في معرفة كيفية تصور خصائص Micron إلى مواد النانومتر وفهم آليات التشغيل التي تقف وراءها ، فإن المجهر PiezoreSponse Microscopy (PFM) سيكون أداة واعدة لك لاستكشاف هذا الحقل.لا يمكن لهذه التكنولوجيا أن تصور فقط خصائص المواد الكهروضوئية أو المواد الكهروضوئية ، ولكن أيضًا الحصول على معلومات طوبولوجيا السطح للعينة في نفس الوقت ، والتي توفر بلا شك منظورًا جديدًا تمامًا لعلوم المواد ، خاصةً لخصائص المواد في Micron و Nanoscale مستويات.
يستخدم PFM الجهد المتناوب المطبقة على المسبار الموصل لتحفيز تشوه العينة ، مما يتيح التصوير عالي الدقة.
المبادئ الأساسية
نظرة عامة عامة
منذ أن تم تنفيذ تقنية PFM لأول مرة من قبل Güthner و Dransfeld ، فقد جذبت انتباه المزيد والمزيد من الباحثين تدريجياً.ويرجع ذلك أساسًا إلى التطبيق الواسع لـ PFM في العديد من المجالات مثل المواد الكهروضوئية ، وأشباه الموصلات ، وحتى علم الأحياء وعيوبها القليلة نسبيًا.في التطبيقات الأكثر شيوعًا ، تكون PFM قادرة على استكشاف خصائص النانو من المقاييس الكبيرة نسبيًا (على سبيل المثال ، مسح 100 × 100 ميكرون) وتصوير طوبولوجيا السطح للعينة في وقت واحد.
تأثير كهروضوئي
يصف تأثير Piezoelectric (CPE) كيف ينتج المجال الكهربائي المطبق سلالة ، مما يؤدي بدوره إلى تشوه مادي للمادة.هذا يعني أن PFM يمكنه اكتشاف بنية المجال للمادة وتحديد اتجاهها ، وهو أمر بالغ الأهمية لفهم خصائص المادة.
أهم خاصية PFM هي أن التحقيق يجب أن يكون موصلًا بحيث يمكن تطبيق جهد التحيز على العينة.
تقنية الكشف عن الإشارة
يعتمد اكتشاف الإشارة من PFM عادة على مضخم قفل الطور (LIA).يفصل LIA معلومات مفيدة في الإشارة بمقارنة إشارة الدخل مع الإشارة المرجعية ، والتي هي الطريقة الرئيسية لإزالة التشكيل الإشارة.تتيح لنا عملية إزالة التشكيل هذه استخراج البيانات المطلوبة من إشارات الإزاحة الصغيرة للغاية ، وبالتالي إعطاء تقنية PFM حساسية عالية للغاية.
مثال التصوير PFM
تم استخدام إمكانات التصوير لـ PFM على نطاق واسع في مواد مختلفة ، مثل بنية مجال 180 درجة في تيتاسيوم البوتاسيوم (KTP) يمكن ملاحظة سلوك هذه الهياكل على المقاييس الدقيقة والنيانية.
تم تطبيقPFM بنجاح على تحليل المواد البيولوجية مثل الأسنان والعظام والكولاجين ، مما يشير إلى أن الكهروضوئية المحتملة في المواد البيولوجية قد تلعب دورًا مهمًا في علم الميكانيكية.
وضع PFM المتقدم
بالإضافة إلى نموذج PFM الأساسي ، طور العلماء مجموعة متنوعة من الأوضاع المتقدمة مثل PFM Flash (PFM stroboscopic) ورنين الاتصال PFM (رنين الاتصال PFM).تتيح هذه التقنيات المحسنة للمستخدمين اكتشاف ميزات المقياس النانوي والعمليات الديناميكية بطريقة أكثر دقة.
الخلاصة
باختصار ، اتخذت تقنية PFM تقنية التصوير التقليدية إلى مستوى جديد تمامًا ، سواء في Micro و NanoScale.هذا لا يعزز فهمنا للبنية الداخلية للمواد فقط ، ولكنه يوفر أيضًا المزيد من الاحتمالات لتطوير المواد وتطبيقها في المستقبل.بينما نبدأ في رحلة استكشاف العالم المجهري ومواجهة مثل هذه التكنولوجيا المتقدمة ، هل أنت مهتم بكيفية تأثيرها على فهمنا وتطبيق علوم المواد؟
