Language
Country/Area
No result found
Como usar o PFM para detectar as propriedades dos materiais da escala Micron para Nanometer? Quão poderosas são essas tecnologias?
Se você quiser saber como visualizar as propriedades dos materiais Micron To Nanometer em escala e entender o mecanismo de trabalho por trás delas, a microscopia de força de resposta piezorária (PFM) será uma ferramenta promissora para você explorar esse campo.Essa tecnologia pode não apenas imaginar as características de materiais piezoelétricos ou materiais ferroelétricos, mas também obter as informações de topologia de superfície da amostra ao mesmo tempo, que, sem dúvida, fornecem uma perspectiva completamente nova para a ciência dos materiais, especialmente para características materiais no Micron e nanoescala níveis.
PFM usa tensão alternada aplicada à sonda condutora para estimular a deformação da amostra, permitindo imagens de alta resolução.
Princípios básicos
Visão geral geral
Como a tecnologia PFM foi implementada pela primeira vez por Güthner e Dransfeld, ela gradualmente atraiu a atenção de cada vez mais pesquisadores.Isso se deve principalmente à ampla aplicação de PFM em muitos campos, como materiais ferroelétricos, semicondutores e até biologia e seus relativamente poucos defeitos.Nas aplicações mais comuns, o PFM é capaz de explorar propriedades em nanoescala a partir de escalas relativamente grandes (por exemplo, 100 × 100 mícrons) e simultaneamente a imagem da topologia de superfície da amostra.
Efeito piezoelétrico
O efeito piezoelétrico (CPE) descreve como o campo elétrico aplicado produz cepa, que por sua vez causa deformação física do material.Isso significa que o PFM pode detectar a estrutura do domínio do material e determinar sua orientação, o que é crucial para entender as propriedades do material.
A característica mais importante do PFM é que a sonda deve ser condutora para que a tensão de polarização possa ser aplicada à amostra.
Tecnologia de detecção de sinal
A detecção de sinal do PFM geralmente depende de um amplificador bloqueado de fase (LIA).O LIA separa informações úteis no sinal comparando o sinal de entrada com o sinal de referência, que é o principal método de desmodulação do sinal.Esse processo de desmodulação nos permite extrair os dados necessários de sinais de deslocamento extremamente minúsculos, fornecendo assim a tecnologia PFM extremamente alta sensibilidade.
Exemplo de imagem PFM
As capacidades de imagem do PFM têm sido amplamente utilizadas em diferentes materiais, como a estrutura do domínio de 180 ° no titanato de potássio (KTP) pode ser observada e pode exibir o comportamento dessas estruturas nas escalas de micro e nanoescala.
PFM foi aplicado com sucesso à análise de materiais biológicos, como dentes, ossos e colágeno, sugerindo que a potencial piezoeletricidade em materiais biológicos pode desempenhar um papel importante em sua mecanobiologia.
Modo PFM avançado
Além da forma básica de PFM, os cientistas desenvolveram uma variedade de modos avançados, como o Flash PFM (PFM estroboscópico) e a ressonância de contato PFM (ressonância de contato).Essas tecnologias aprimoradas permitem que os usuários detectem recursos em nanoescala e processos dinâmicos de uma maneira mais precisa.
Conclusão
Em suma, a tecnologia PFM levou a tecnologia de imagem tradicional a um nível totalmente novo, tanto na micro quanto na nanoescala.Isso não apenas aprimora nossa compreensão da estrutura interna dos materiais, mas também traz mais possibilidades para o desenvolvimento e aplicação futuros do material.Ao embarcarmos na jornada de explorar o mundo microscópico e enfrentar uma tecnologia tão avançada, você está curioso sobre como isso afetará nossa compreensão e aplicação da ciência dos materiais?
