浏览的热量显微学 (SThM) 使用 EasyScan 2 从 Nanosurf 的 FlexAFM

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背景
简介
浏览的热量显微学
系统要求

背景

Nanosurf 是易用基本强制显微镜和扫描挖洞显微镜 (AFM)一位主导的提供者 (STM)。 我们的产品和服务由专业人员委托全世界帮助他们评定,分析和存在 3D 表面信息。 我们的显微镜通过他们的紧凑和典雅的设计,他们容易处理和他们的绝对信度擅长。

简介

发展 easyScan 2 FlexAFMNanosurf 提供有增加的灵活性的一个平台需要先进的想象模式,当仍然维护的 Nanosurf 的商标易用时的研究员的。 对早先 easyScan 系统不是可能的实验现在是定期与 FlexAFM。 能适应专业悬臂的一个更加巨大的选择,当提供容易进入给系统输入和输出是 FlexAFM 提供许多好处的之一时。 此好处展示与浏览 Anasys 仪器提供的热量显微学 (SThM) 想象和局部热分析功能综合化。

图 1. 浏览的 Anasys (SEM) 热量探测的电子显微镜术图象。 (离开) 整个悬臂。 (技巧的正确的) 放大。

浏览的热量显微学

浏览的热量显微学是映射在导热性上的变化在范例的表面间的 AFM 想象模式。 类似于评定有形资产的其他模式 (LFM、 MFM、 EFM 等等), SThM 数据同时获取与地形学数据。 SThM 模式通过替换标准联系模式悬臂使成为可能用与一个抗拒要素的 nanofabricated 热量探测在探测的尖顶附近打翻。

此电阻器合并到惠斯登桥电路的一行程里,允许这个系统监控阻力。 此阻力关联与温度在探测结束时,并且惠斯登桥可能配置到监控程序范例的温度或定性地映射这个范例的导热性。 在范例温度上的变化在有效的设备结构经常被评定。

例如,是可能的对图象热点和温度差在设备例如录音磁头、激光二极管和电路。 导热性想象,然而,通常适用于综合或被混和的范例。 在此模式下,电压适用于探测,并且反馈环路用于保留探测在恒温。

因为热量探测在范例表面间浏览,更多或较少能源将慢慢流掉这个技巧,它在不同的材料间浏览。 如果这个区域是一个高导热性,更多能源将流远离这个技巧。 当这发生,热量反馈环路对探测将调整电压保留它在恒温。 当探测搬到更低的导热性区,反馈环路将降低电压对探测,因为它将要求较少能源保留探测在恒温。 通过调整电压保留探测温度常数,范例的导热性的映射被生成。

图 2 : 碳纤维和环氧范例的想象。 (顶部) 地势图象。 Z 范围对应于 1.4 µm。 (底部) SThM 图象。 Z 范围对应到 600 mV。 两个图象的 X - Y 范围对应于 80 µm x 90 µm。

图 2 显示碳纤维和环氧范例的同时获取的静态模式地势和 SThM 图象。 这个范例跨被区分并且被擦亮提供一个平面。 有平稳的表面使在 SThM 对比上的变化减到最小该结果从地形学作用。 在这里 SThM 图象,映射环氧地区和碳纤维的导热性区别是可能的。 正如所料,碳纤维被看见有一种更高的导热性 (浅兰) 比周围的环氧地区 (紫色)。 这些数据也服务验证期望热量探测的子 100 nm 解决方法。

在添加 SThM 想象的延长的功能之外,获取与子 100 nm 解决方法的局部定量热机的信息也是可能的。 这对 Anasys 仪器提供的这个纳诺 TA 选项是可能的。 使用与热量探测的标准地势想象一旦区热量利益被识别,安置探测在一个特殊观点评定局部热量属性是然后可能的。

此信息通过线性 ramping 纳诺 TA 探测的温度得到与时间的,当监控探测的偏折时。 这种热机的回应允许这个用户得到相变温度例如熔点 (t) 和m玻璃转化温度 (t) 的定量评定g。 在这些相变温度,在探测下的范例将变柔和,允许探测击穿到这个范例。 作为温度功能,如在图 3 中看到,这导致探测偏折剧情。 在热量属性的空间分辨率的此突破有重大的涵义在的聚合物科学和配药的域了解的局部热量工作情况是关键的。

图 3. 聚乙烯薄膜的本机纳诺 TA 分析。 注标显示在二个各自的范例站点的评定结果 (蓝色和红色曲线进行,分别)。 起始熔化发生在 115°C。

系统要求

要求与信号模块 A 和悬臂式持有人 ST 的 easyScan FlexAFM 执行 SThM 想象和局部纳诺 TA 范例分析 (参见图 4)。 容易地集成与 FlexAFM 系统的 Anasys 仪器提供硬件和软件。

图 4. 对于 SThM 评定是必需的 Nanosurf 要素。 (顶层) Nanosurf easyScan 2 FlexAFM 扫瞄头。 (左下) EasyScan 2 发信号模块 A. (右下) FlexAFM 悬臂式持有人 ST.

Anasys 热量探测是 premounted 在是与 FlexAFM 悬臂式持有人 ST 兼容的技术支持 (图 5,顶层)。 在被描述的实验这里,使用了 Anasys GLA-1 和 AN2-200 热量探测。 Anasys SThM 系统 (图 5,底层) 包括通过 USB 连接数控制热分析电子的一个简单的软件界面。 此界面能够输出低噪声,高分辨率电压对探测。

图 5. 对于与 FlexAFM 扫瞄头的 SThM 评定是必需的 Anasys 要素。 (顶部) Anasys 上升暖流探测。 (包括供电、管理员和 CAL 配件箱的底部) Anasys SThM 电子。

电压可能变化在大范围根据探测类型和探测 (<0.1°C 解决方法) 的期望温度。 在桥式电路的其他要素为自定义实验如果必须容易地被更改,并且这个系统包括输入连接数适用交流电压于探测。 探测的阻力在 BNC 输出,然后被连接到用户输入 1 在 easyScan 2 个信号模块 A。 对 SThM 想象, easyScan 2 控制软件配置收集关于用户的阻力数据的在 Nanosurf 软件的想象视窗里输入了 1,允许 SThM 信息被记录和被显示作为一个图表。 在纳诺 TA 实验期间, Anasys 软件允许用户设置纳诺TA2 管理员参数例如加热速率和温度范围。 一般, AFM 反馈在纳诺 TA 数据的购买时被关闭。

来源: Nanosurf

关于此来源的更多信息请参观 Nanosurf

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

Last Update: 13. June 2013 22:59

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