Avläsande Termisk Microscopy (SThM) som Använder EasyScan 2 FlexAFM från Nanosurf

Täckte Ämnen

Bakgrund
Inledning
Avläsande Termisk Microscopy
SystemKrav

Bakgrund

Nanosurf är en ledande familjeförsörjare av enkla att använda atom- den styrkamikroskop (AFM) och scanningen som gräver mikroskop (STM). Våra produkter och servar litas på av professionell över hela världen för att hjälpa dem att mäta, att analysera, och gåva 3D ytbehandlar information. Våra mikroskop överträffar till och med deras överenskommelse och eleganta design, deras lätta bruk och deras evig sanningpålitlighet.

Inledning

Med utvecklingen av de easyScan 2na FlexAFM, erbjuder Nanosurf en plattform med ökande böjlighet för forskare, som kräver avancerade avbilda funktionslägen, stunder som underhåller fortfarande Nanosurfs varumärke, lindrar - av - bruk. Experimenterar som inte var möjligheten med de föregående easyScan systemen är nu rutinmässig med FlexAFMen. Vara kompetent att hysa ett mycket mer stor val av specialtycantilevers att ge som för stunder som är lätt, tar fram till systemet, matar in och tillverkar är en av de många fördelarna som FlexAFMen erbjuder. Denna fördel visas med integrationen av Att Avläsa Termisk Microscopy (SThM) som avbildar, och kapaciteter för termisk analys för lokalen som erbjuds av Anasys Instrumenterar.

Figurera 1. ScanningElektronMicroscopy (SEM) avbildar av Anasys en termisk sond. (Lämnat) den Hela cantileveren. (Höger) Förstoring av spetsen.

Avläsande Termisk Microscopy

Avläsande Termisk Microscopy är en AFM som avbildar funktionsläget som kartlägger ändringar i termisk conductivity över en prövkopia ytbehandlar. Liknande till andra funktionslägen, som mäter materiell rekvisita (LFM, MFM, EFM, Etc.), SThM data fås samtidigt med Topographic data. Det SThM funktionsläget göras möjligheten, genom att byta ut den standarda cantileveren för kontaktfunktionsläget med en nanofabricated termisk sond med en som gör motstånd beståndsdel nära apexen av sonden för att tippa.

Detta motstånd inkorporeras in i ett lägger benen på ryggen av en Wheatstone överbryggar går runt, som låter systemet övervaka motstånd. Detta motstånd korrelerar med temperatur på avsluta av sonden, och Wheatstonen överbryggar kan konfigureras till endera övervakar temperaturen av en ta prov eller kvalitativt kartlägga den termiska conductivityen av ta prov. Ändringar tar prov in temperaturer mätas ofta på aktivapparaten strukturerar.

Till exempel är det möjligheten som avbildar inneställe, och temperaturlutningar på apparater liksom magnetiska inspelninghuvud, laser-dioder och elektriskt går runt. Termisk conductivity som avbildar, emellertid, appliceras gemensamt till sammansatt, eller blandat tar prov. I detta funktionsläge appliceras en spänning till sonden, och en återkoppling kretsar är den van vid uppehället sonden på en konstant temperatur.

Som den termiska sonden avläs över ta prov ytbehandlar, mer eller, mindre ska energi tömms från spetsen, som den avläser över olika material. Om regionen är en av termisk conductivity för kick, ska mer energi flöde i väg från spetsen. När detta uppstår, kretsar den termiska återkopplingen ska justerar spänningen till den sonduppehället det på en konstant temperatur. Kräv mindre energiuppehälle sonden på en konstant temperatur, När sondflyttningarna till ett område av lägre termisk conductivity, återkopplingen kretsar ska lower spänningen till sonden, som den ska. Genom att justera den spänningsuppehället, frambrings sondtemperaturkonstanten, en kartlägga av prövkopians termiska conductivity.

Figurera 2: att Avbilda av en kolfiber och epoxy tar prov. (Överträffa), avbildar Topografi. Z-Spänna motsvarar till µm 1,4. (Avbildar Nedersta) SThM. Z-Spänna motsvarar till 600 millivolt. XY-spänna av båda avbildar motsvarar till 80 µm för µm x 90.

Figurera för Statisk elektricitetFunktionsläget för 2 skärmar samtidigt fången Topografi, och SThM avbildar av en kolfiber, och epoxy tar prov. Ta prov arg-har delats upp, och polerat för att ge en lägenhet ytbehandla. Ha en släta ytbehandla ska minimerar ändringar i den SThM kontrasten som resulterar från topographic verkställer. I SThMen avbilda här, är det möjligheten som kartlägger skillnaden för termisk conductivity av epoxyregionerna och kolfibrerna. Som förväntat, ses kolfibrerna för att ha en högre termisk conductivity (tända - blått), än de omgeende epoxyregionerna (lilor). Serve för Dessa data också att verifiera sub--100-nmupplösningen som förväntas från de termiska sonderna.

Det okända som tillfogar de fördjupade kapaciteterna av SThM som avbildar, är det också möjligheten som får kvantitativ thermo-mekanisk information om lokal med sub--100-nmupplösning. Denna är möjligheten med alternativet som nano-TA erbjuds av Anasys, Instrumenterar. När ett område av thermalen intresserar har identifierats genom att använda standard Topografi som avbildar med den termiska sonden, det är därefter möjligheten som förlägger sonden på en närmare detalj, pekar för att mäta lokalthermalrekvisita.

Denna information erhålls, vid ramping linjärt av temperaturen av sonden nano-TA med avböjning för tidstundövervakning av sonden. Detmekaniska svaret låter användaren erhålla kvantitativa mätningar av arrangerar gradvis övergångstemperaturer liksom smältning pekar (Tm) och temperaturer för glass övergång (Tg). På peka av dessa arrangera gradvis övergångstemperaturer, ta prov under den ska sonden mjuknar och att låta sonden tränga igenom in i ta prov. Som sett in Figurera 3, detta producerar en täppa av sondavböjning som en fungera av temperaturen. Detta genombrott i rumslig upplösning av termisk rekvisita har viktiga implikationer i sätter in av PolymerVetenskap och Pharmaceuticals var termiskt uppförande för överenskommelselokalen är avgörande.

Figurera 3. Lokalnano-TA analys av en polyetylen filmar. Graph visningmätningsresultat som utfördes på två som, individen tar prov platser (blått och rött buktar, respektive). Starten av smältning uppstår på 115°C.

SystemKrav

Den easyScan FlexAFMen med Signalerar Enhet A, och CantileverHållareST krävs för att utföra SThM som avbildar, och/eller lokalen nano-TA tar prov analys (se för att Figurera 4). Anasys Instrumenterar ger maskinvara och programvara som integrerar lätt med det FlexAFM systemet.

Figurera 4. Nanosurf delar som krävs för den SThM mätningen. (Överträffa), Nanosurf det easyScan 2 FlexAFM bildläsningshuvudet. (Lämnad Botten) Signalerar de easyScan 2na Enheten A. (Nedersta rätt) ST.EN för den FlexAFM CantileverHållaren

Anasys är termiska sonder premounted på service (Figurera 5, bästa) som är kompatibel med STEN för den FlexAFM CantileverHållaren. I experimenten som här beskrevs, Anasys användes de termiska sonderna GLA-1 och AN2-200. Det Anasys SThM systemet (Figurera 5, botten), inkluderar en enkel programvara har kontakt som kontrollerar elektroniken för termisk analys via en USB-anslutning. Detta har kontakt är kapabelt av att tillverka enstoja, spänning med hög upplösning till sonden.

Figurera 5. Anasys delar som krävs för den SThM mätningen med det FlexAFM bildläsningshuvudet. (Överträffa), Anasys termiska sonder. (Boxas Nedersta) Anasys SThM elektronik som består av drivatillförselen, kontrollanten och CAL.

Spänningen kan vara omväxlande över en lång räcka beroende av sondtypen och den önskade temperaturen av sonden (<0.1°C-upplösning). De andra delarna i överbrygga går runt ändras lätt, om krävt för beställnings- experiment, och systemet inkluderar en mata inanslutning för att applicera AC-spänningar till sonden. Motståndet av sonden tillverkas på en BNC, som förbinds därefter till Användaren Matar In 1 på de easyScan 2na Signalerar Enheten A. För SThM som avbildar, kontrollerar de easyScan 2na, programvara konfigureras till mot efterkrav motståndsdatan på Användare Matar In 1 och att låta SThM information antecknas och visas som en kartlägga i det avbilda fönstret av den Nanosurf programvaran. Under experiment nano-TA låter den Anasys programvaran Användaren till den fastställda kontrollanten Nano-TA2 som parametrar liksom uppvärmning klassar, och temperaturen spänner. Typisk vänds AFM-återkoppling av under förvärvet av data nano-TA.

Källa: Nanosurf

För mer information på denna källa behaga besök Nanosurf

Date Added: Oct 20, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:46

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit