Language
Country/Area
No result found
Bagaimana cara menggunakan PFM untuk mendeteksi sifat -sifat bahan dari micron ke skala nanometer? Seberapa kuat teknologi ini?
Jika Anda ingin tahu cara memvisualisasikan sifat-sifat mikron ke bahan skala nanometer dan memahami mekanisme operasi di belakangnya, piezoresponse force microscopy (PFM) akan menjadi alat yang menjanjikan bagi Anda untuk menjelajahi bidang ini.Teknologi ini tidak hanya dapat membayangkan karakteristik bahan piezoelektrik atau bahan feroelektrik, tetapi juga mendapatkan informasi topologi permukaan sampel pada saat yang sama, yang tidak diragukan lagi memberikan perspektif yang sama sekali baru untuk ilmu material, terutama untuk karakteristik material di mikron dan skala nano dan skala level.
PFM menggunakan tegangan bergantian yang diterapkan pada probe konduktif untuk merangsang deformasi sampel, memungkinkan pencitraan resolusi tinggi.
Prinsip Dasar
Gambaran Umum
Karena teknologi PFM pertama kali diimplementasikan oleh Güthner dan Dransfeld, secara bertahap telah menarik perhatian semakin banyak peneliti.Hal ini terutama disebabkan oleh aplikasi PFM yang luas di banyak bidang seperti bahan feroelektrik, semikonduktor, dan bahkan biologi dan cacatnya yang relatif sedikit.Dalam aplikasi yang paling umum, PFM mampu mengeksplorasi sifat skala nano dari skala yang relatif besar (mis., Pemindaian 100 × 100 mikron) dan secara bersamaan gambar topologi permukaan sampel.
Efek piezoelektrik
Efek piezoelektrik (CPE) menjelaskan bagaimana medan listrik yang diterapkan menghasilkan regangan, yang pada gilirannya menyebabkan deformasi fisik material.Ini berarti bahwa PFM dapat mendeteksi struktur domain material dan menentukan orientasinya, yang sangat penting untuk memahami sifat -sifat material.
Karakteristik PFM yang paling penting adalah bahwa probe harus konduktif sehingga tegangan bias dapat diterapkan pada sampel.
Teknologi Deteksi Sinyal
Deteksi sinyal PFM biasanya tergantung pada penguat terkunci fase (LIA).LIA memisahkan informasi yang berguna dalam sinyal dengan membandingkan sinyal input dengan sinyal referensi, yang merupakan metode utama demodulasi sinyal.Proses demodulasi ini memungkinkan kita untuk mengekstraksi data yang diperlukan dari sinyal perpindahan yang sangat kecil, sehingga memberikan teknologi PFM sensitivitas yang sangat tinggi.
Contoh Pencitraan PFM
Kemampuan pencitraan PFM telah banyak digunakan dalam bahan yang berbeda, seperti struktur domain 180 ° dalam kalium titanate (KTP) dapat diamati dan dapat menunjukkan perilaku struktur ini pada skala mikro dan skala nano.
PFM telah berhasil diterapkan pada analisis bahan biologis seperti gigi, tulang dan kolagen, menunjukkan bahwa potensi piezoelektrik dalam bahan biologis dapat memainkan peran penting dalam mekanobiologi mereka.
Mode PFM Lanjutan
Selain bentuk PFM dasar, para ilmuwan telah mengembangkan berbagai mode canggih seperti Flash PFM (stroboskopik PFM) dan resonansi kontak PFM (kontak resonansi PFM).Teknologi yang ditingkatkan ini memungkinkan pengguna untuk mendeteksi fitur skala nano dan proses dinamis dengan cara yang lebih akurat.
Kesimpulan
Singkatnya, teknologi PFM telah membawa teknologi pencitraan tradisional ke tingkat yang sama sekali baru, baik di mikro dan skala nano.Ini tidak hanya meningkatkan pemahaman kita tentang struktur material internal, tetapi juga membawa lebih banyak kemungkinan untuk pengembangan dan aplikasi material di masa depan.Saat kita memulai perjalanan menjelajahi dunia mikroskopis dan menghadapi teknologi canggih seperti itu, apakah Anda ingin tahu tentang bagaimana hal itu akan mempengaruhi pemahaman dan penerapan ilmu material kita?
