瀏覽的熱量顯微學 (SThM) 使用 EasyScan 2 從 Nanosurf 的 FlexAFM

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背景
簡介
瀏覽的熱量顯微學
系統要求

背景

Nanosurf 是易用基本強制顯微鏡和掃描挖洞顯微鏡 (AFM)一位主導的提供者 (STM)。 我們的產品和服務由專業人員委託全世界幫助他們評定,分析和存在 3D 表面信息。 我們的顯微鏡通過他們的緊湊和典雅的設計,他們容易處理和他們的绝對信度擅長。

簡介

發展 easyScan 2 FlexAFMNanosurf 提供有增加的靈活性的一個平臺需要先進的想像模式,當仍然維護的 Nanosurf 的商標易用時的研究員的。 對早先 easyScan 系統不是可能的實驗現在是定期與 FlexAFM。 能適應專業懸臂的一個更加巨大的選擇,當提供容易進入給系統輸入和輸出是 FlexAFM 提供許多好處的之一時。 此好處展示與瀏覽 Anasys 儀器提供的熱量顯微學 (SThM) 想像和局部熱分析功能綜合化。

圖 1. 瀏覽的 Anasys (SEM) 熱量探測的電子顯微鏡術圖像。 (離開) 整個懸臂。 (技巧的正確的) 放大。

瀏覽的熱量顯微學

瀏覽的熱量顯微學是映射在導熱性上的變化在範例的表面間的 AFM 想像模式。 類似於評定有形資產的其他模式 (LFM、 MFM、 EFM 等等), SThM 數據同時獲取與地形學數據。 SThM 模式通過替換標準聯繫模式懸臂使成為可能用與一個抗拒要素的 nanofabricated 熱量探測在探測的尖頂附近打翻。

此電阻器合併到惠斯登橋電路的一行程裡,允許這個系統監控阻力。 此阻力關聯與溫度在探測結束時,并且惠斯登橋可能配置到監控程序範例的溫度或定性地映射這個範例的導熱性。 在範例溫度上的變化在有效的設備結構經常被評定。

例如,是可能的對圖像熱點和溫度差在設備例如錄音磁頭、激光二極管和電路。 導熱性想像,然而,通常適用於綜合或被混和的範例。 在此模式下,電壓適用於探測,并且反饋環路用於保留探測在恆溫。

因為熱量探測在範例表面間瀏覽,更多或較少能源將慢慢流掉這個技巧,它在不同的材料間瀏覽。 如果這個區域是一个高導熱性,更多能源將流遠離這個技巧。 當這發生,熱量反饋環路對探測將調整電壓保留它在恆溫。 當探測搬到更低的導熱性區,反饋環路將降低電壓對探測,因為它將要求較少能源保留探測在恆溫。 通過調整電壓保留探測溫度常數,範例的導熱性的映射被生成。

圖 2 : 碳纖維和環氧範例的想像。 (頂部) 地勢圖像。 Z 範圍對應於 1.4 µm。 (底部) SThM 圖像。 Z 範圍對應到 600 mV。 兩個圖像的 X - Y 範圍對應於 80 µm x 90 µm。

圖 2 顯示碳纖維和環氧範例的同時獲取的靜態模式地勢和 SThM 圖像。 這個範例跨被區分并且被擦亮提供一個平面。 有平穩的表面使在 SThM 對比上的變化減到最小該結果從地形學作用。 在這裡 SThM 圖像,映射環氧地區和碳纖維的導熱性區別是可能的。 正如所料,碳纖維被看見有一種更高的導熱性 (淺蘭) 比周圍的環氧地區 (紫色)。 這些數據也服務驗證期望熱量探測的子 100 nm 解決方法。

在添加 SThM 想像的延長的功能之外,獲取與子 100 nm 解決方法的局部定量熱機的信息也是可能的。 這對 Anasys 儀器提供的這個納諾 TA 選項是可能的。 使用與熱量探測的標準地勢想像一旦區熱量利益被識別,安置探測在一個特殊觀點評定局部熱量屬性是然後可能的。

此信息通過線性 ramping 納諾 TA 探測的溫度得到與時間的,當監控探測的偏折時。 這種熱機的回應允許這個用戶得到相變溫度例如熔點 (t) 和m玻璃轉化溫度 (t) 的定量評定g。 在這些相變溫度,在探測下的範例將變柔和,允許探測擊穿到這個範例。 作為溫度功能,如在圖 3 中看到,這導致探測偏折劇情。 在熱量屬性的空間分辨率的此突破有重大的涵義在的聚合物科學和配藥的域瞭解的局部熱量工作情況是關鍵的。

圖 3. 聚乙烯薄膜的本機納諾 TA 分析。 註標顯示在二個各自的範例站點的評定結果 (藍色和紅色曲線進行,分別)。 起始熔化發生在 115°C。

系統要求

要求與信號模塊 A 和懸臂式持有人 ST 的 easyScan FlexAFM 執行 SThM 想像和局部納諾 TA 範例分析 (參見圖 4)。 容易地集成與 FlexAFM 系統的 Anasys 儀器提供硬件和軟件。

圖 4. 對於 SThM 評定是必需的 Nanosurf 要素。 (頂層) Nanosurf easyScan 2 FlexAFM 掃瞄頭。 (左下) EasyScan 2 發信號模塊 A. (右下) FlexAFM 懸臂式持有人 ST.

Anasys 熱量探測是 premounted 在是與 FlexAFM 懸臂式持有人 ST 兼容的技術支持 (圖 5,頂層)。 在被描述的實驗這裡,使用了 Anasys GLA-1 和 AN2-200 熱量探測。 Anasys SThM 系統 (圖 5,底層) 包括通過 USB 連接數控制熱分析電子的一個簡單的軟件界面。 此界面能够輸出低噪聲,高分辨率電壓對探測。

圖 5. 對於與 FlexAFM 掃瞄頭的 SThM 評定是必需的 Anasys 要素。 (頂部) Anasys 上升暖流探測。 (包括供電、管理員和 CAL 配件箱的底部) Anasys SThM 電子。

電壓可能變化在大範圍根據探測類型和探測 (<0.1°C 解決方法) 的期望溫度。 在橋式電路的其他要素為自定義實驗如果必須容易地被更改,并且這個系統包括輸入連接數適用交流電壓於探測。 探測的阻力在 BNC 輸出,然後被連接到用戶輸入 1 在 easyScan 2 個信號模塊 A。 对 SThM 想像, easyScan 2 控制軟件配置收集關於用戶的阻力數據的在 Nanosurf 軟件的想像視窗裡輸入了 1,允許 SThM 信息被記錄和被顯示作為一個圖表。 在納諾 TA 實驗期間, Anasys 軟件允許用戶設置納諾TA2 管理員參數例如加熱速率和溫度範圍。 一般, AFM 反饋在納諾 TA 數據的購買時被關閉。

來源: Nanosurf

關於此來源的更多信息请請參觀 Nanosurf

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

Last Update: 13. June 2013 23:02

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