Language
Country/Area
No result found
Как использовать PFM для обнаружения свойств материалов от микрона до нанометра? Насколько мощные эти технологии?
Если вы хотите знать, как визуализировать свойства микрон в материалах для нанометра и понять операционные механизмы, стоящие за ними, микроскопия Piezoresponse Force (PFM) станет для вас многообещающим инструментом для изучения этой области.Эта технология может не только представить характеристики пьезоэлектрических материалов или сегнетоэлектрических материалов, но также получить информацию о топологии поверхности образца одновременно, что, несомненно уровни
PFM использует переменное напряжение, применяемое к проводящему зонду, чтобы стимулировать деформацию образца, обеспечивая визуализацию высокого разрешения.
Основные принципы
Общий обзор
Поскольку технология PFM была впервые внедрена Гютан и Дрансфельдом, она постепенно привлекла внимание все больше и больше исследователей.В основном это связано с широким применением PFM во многих областях, таких как сегнетоэлектрические материалы, полупроводники, даже биология и его относительно мало дефектов.В наиболее распространенных приложениях PFM способна изучать наноразмерные свойства из относительно больших масштабов (например, 100 × 100 микронных сканирований) и одновременно изображать поверхностную топологию образца.
пьезоэлектрический эффект
Пьезоэлектрический эффект (CPE) описывает, как приложенное электрическое поле создает деформацию, что, в свою очередь, вызывает физическую деформацию материала.Это означает, что PFM может обнаружить доменную структуру материала и определять их ориентацию, что имеет решающее значение для понимания свойств материала.
Наиболее важной характеристикой PFM является то, что зонд должен быть проводящим, чтобы к образцу можно было применять напряжение смещения.
Технология обнаружения сигналов
Обнаружение сигнала PFM обычно зависит от фазового усилителя (LIA).LIA разделяет полезную информацию в сигнале, сравнивая входной сигнал с опорным сигналом, который является основным методом демодуляции сигнала.Этот процесс демодуляции позволяет нам извлечь необходимые данные из чрезвычайно крошечных сигналов смещения, что дает технологии PFM чрезвычайно высокую чувствительность.
Пример изображения PFM
Возможности визуализации PFM широко использовались в различных материалах, таких как доменная структура 180 ° в титанате калия (KTP), и может проявлять поведение этих структур в микро и наноразмерных масштабах.
PFM был успешно применен к анализу биологических материалов, таких как зубы, кости и коллаген, что позволяет предположить, что потенциальная пьезоэлектричество в биологических материалах может играть важную роль в их механобиологии.
Advanced PFM -режим
В дополнение к основной форме PFM ученые разработали различные передовые режимы, такие как Flash PFM (Stroboscopic PFM) и контактный резонанс PFM (контактный резонанс PFM).Эти улучшенные технологии позволяют пользователям более точно определять наноразмерные функции и динамические процессы.
Заключение
Короче говоря, технология PFM подняла традиционную технологию визуализации на совершенно новый уровень, как на микро, так и на наноразмерных.Это не только усиливает наше понимание внутренней структуры материалов, но и приносит больше возможностей для будущего разработки материалов и применения.Когда мы начинаем путешествие по изучению микроскопического мира и сталкиваемся с такими передовыми технологиями, вам любопытно, как это повлияет на наше понимание и применение материаловедения?
