Наноиндентирование Во время наноиндентирования поверхности образца, перемещенных в давлении на кончике зонда. Анализ применяемых "сила-смещение" зависимость предоставляет данные о твердости образца в данной точке (рис.1). Можно анализировать кривые, а также топографии изображения, путем сканирования отступом образца (рис.2).  Рисунок 1. Погрузочно-разгрузочные кривые. ч - перемещение, Р - нагрузка, S - контактная жесткость.  Рисунок 2. Sapphire поверхность с абзацами. Размер области сканирования: 5 х 5 мкм Склерометрии В отличие от консольных общих кремниевых зондов АСМ, пьезокерамических консоли зонда для ИНТЕГРА основе склерометрии имеет большую твердость (104-105 Н / м). Это делает степень силы, применяются к образцу намного больше, чем в обычных системах АСМ. Nanoscratching Nanoscratching является методика, основанная на создании царапины на поверхности образца и измерение их параметров: глубина и особенно ширина. Это дает возможность оценить твердости материалов количественно (рис.3, 4). В некоторых случаях полученные результаты могут предоставить больше информации, чем полученная от наноиндентирования, потому что ширина нуля, в результате упругого восстановления, изменяет меньше его глубины.  Рисунок 3. Три царапины различной глубины, сделанные в плавленого кварца. Изображение размером 4 х 4 мкм.  Рисунок 4. Кривая показывает глубину и ширину царапины плавленого кварца. Склерометрии, Динамическое неразрушающего контроля Зонд крепится к жесткой, но гибкой консольные, таким образом, амплитуда и частота вынужденных колебаний зонда может быть использована для изображения рельефа и испытаний упругих свойств материалов (рис. 5). В частности, этот метод обеспечивает количественное значение модуля Юнга в каждой точке отсканированного образца. Благодаря высокой частоте резонанса пьезокерамический датчик, можно отобразить твердость и эластичность свойства гораздо быстрее, чем с использованием стандартных методов отступы с высокой нагрузкой (например, ИНТЕГРА + Hysitron TriboScope). С другой стороны, в отличие от обычных СЗМ зондов кремния, ИНТЕГРА основе склерометрии позволяет тестировать очень твердых материалов и пленок (рис. 6).  Рисунок 5. Частота изменения регистрируются в зависимости от датчика положения. Наклон кривой Δf характеризует модуль Юнга образца.  Рисунок 6. Изображения составных (металл + фуллерита С60). Средний размер зерна ~ 0,4-0,8 мкм. Размер изображения: 3,5 х 3,5 мкм: а) топография поверхности, б) модуль карте Юнга. ИНТЕГРА основе склерометрии Конструкция датчика, используемого в ИНТЕГРА основе склерометрии позволяет использовать различные сборные советов: алмаз Беркович советы, полупроводниковых алмазов советы и т.д. Исследование тонких адгезии пленки к подложке можно считать примером нанотрибологии приложений. Нанотрибология включает царапин пленка с усиливающих силу и определения нагрузки отряд фильм или износа (рис. 7).  Рисунок 7. Фильм 45 ° ориентированных нанотрубок следов царапин, сделанный перпендикулярно склону нанотрубок. Размер изображения: 5,9 х 5,9 мкм ИНТЕГРА основе склерометрии позволяет работать с различными типами пленок в широком диапазоне толщин (от нескольких нанометров до нескольких микрон) и твердости. Почему это важно для слияния СПУ с Наноиндентирование? Потому что это можно сделать SPM-изображение, используя тот же зонд, который необходим для: 1. Поиск отступы, сделанные с легкой нагрузке, которые очень малы и трудно понять, с обычной оптикой. 2. Точные количественные измерения отступы и царапин параметров и поиск дефектов отступы (скоплений и т.д.). 3. Убедившись, что необходимый объект измеряется в случае, если он небольшого размера и не видно в оптике, например, наночастицы, nanoscratches на фильмы и т.д. Сканирование модифицированный образец с такой же наконечник точным с отступом всегда шире, чем кончик за счет упругого восстановления Платформа ИНТЕГРА ИНТЕГРА платформа была специально разработана для интеграции различных методов, чтобы дать в конечном счете, новые и уникальные методики испытания материалов. Например, конфокальной микроскопии комбинационного могут быть применены к себе стресс после наноиндентирования и nanoscratching (рис. 8). Модификация поверхности и экспертизы может быть как выполняется тот же документ.  Рисунок 8. Отступы и царапины на поверхности GaAs () и изображения стресса получены путем сопоставления комбинационного сдвигу спектров (б, в). Размеры изображений:). 80 х 100 мкм, б). 25 х 25 мкм, в). 6 х 6 мкм. ИНТЕГРА + Hysitron TriboScope Любой ИНТЕГРА -система может быть оснащена системой Hysitron наноиндентирования TriboScope. Он обеспечивает высокие нагрузки (до 1N) и может быть установлен с различных коммерческих зондов, а также ИНТЕГРА основе склерометрии. Неразрушающий динамических испытаний и модуль отображения Юнга могут быть выполнены, а также. Все режимы склерометрии - наноиндентирования, nanoscratching и нанотрибологии - может быть применен в тестах с ИНТЕГРА + Hysitron TriboScope интеграции. Атомной микроскопии Акустическая Force (AFAM) Основная идея AFAM является регистрация колебаний зонда АСМ, когда острия кантилевера находится в контакте с осциллирующими sample.Simultaneously с акустоскопии он образует рельеф, как это делается при контакте методов АСМ. Отображение модуля Юнга не вызывает разрушения образца (ни царапины, ни отпечатки остаются на поверхности). AFAM обеспечивает резкий контраст изображения для жестких и мягких образцов, в то время как АСМ методов (например, изображений и фазы модуляции силы) поддерживают контрастность только для относительно мягких материалов (рис. 9, 11).  Рисунок 9. Stripes низкой и высокой плотности полиэтилена с разной эластичностью. Размер области сканирования: 47x47 мкм. В некоторых случаях внутренние неоднородностей могут быть визуализированы в объеме образца. Вполне возможно, потому что весь образец "потряс" с акустической частоты и весь объем участвует в генерации колебаний зонда (рис.10).  Рисунок 10. HDD поверхность. Топография () & AFAM (B), яркие линии в середине изображения AFAM знаки внутренней трещины, которые не видны на изображении топографии. Размер изображения: 0.8x0.8 мкм.  Рисунок 11. Полированный образец ЦТС. Видно, что лучший контраст получается с AFAM. Размер области сканирования: 4х4 мкм. Атомная силовая спектроскопия При нажатии поверхность обычными АСМ-зондом, можно ожидать, линейная зависимость изгиба кантилевера и приложенной силы. Это может быть случай, если образец был абсолютно жесткий и не было, перемещенных в результате зонд. Практически, на мягких образцов силу расстояния кривая не является линейной. Его параметры могут быть использованы для расчета, в какой степени поверхность смещается, когда та или иная сила. В свою очередь, это путь к количественной оценки модуля Юнга (рис.12). Такой подход является успешным на мягкие и очень мягкие образцы, так как пружины обычного консоли АСМ является относительно небольшой (обычно не более 10 2 н / м). Для изучения таких тонких объектов, как живых клеток и естественных клеточных органелл (рис.13), консоль должна быть мягкой, как можно предотвратить существенные деформации образца. Типичные значения пружины в этом случае 10 -2 -10 -1 Н / м.  Рисунок 12. Силовой кривой параметров, которые используются для количественной оценки упругих свойств материала. F - нагрузка, г - консольные перемещения; к - консольной пружины; δ - отступ; ΔZ - перемещения образца.  Рисунок 13. Модуля Юнга по оценкам на поверхность живой клетки и на дно чашки Петри. Одна точка на поверхности клеток почти в два раза так сложно, как другим, а чашку Петри на шесть порядков тяжелее. Размер области сканирования: 25x25 мкм Таблица 1. Сравнение методов | ИНТЕГРА основан scleronmetry | 0,1-100 ГПа | Разрушительные и неразрушающего | Жесткие и очень жесткие | 200 мН | ИНТЕГРА + Hysitron Triboscope | 0,1-100 ГПа | Разрушительные и неразрушающего | Жесткие и очень жесткие | 1 N | Вариант AFAM | 10kPa - 10GPa | Неразрушающий | Жесткий и мягкий | - | AFM | 1 кПа - 1 ГПа | Desctructive и неразрушающего | Мягкие и очень мягкие | 2 млн. |
|