Matériaux d'imagerie de la biologie à l'électronique en utilisant la microscopie à force Piezoresponse (GFP) et des instruments ntegra du NT-MDT

:: AZoNanotechnology article

Thèmes abordés

Contexte
Présentation
Domaines hexagonal dans niobate de lithium
Patterns de domaines ferroélectriques dans multiferroïques manganite
L'équipement

Contexte

NT-MDT Co. a été fondée en 1991 avec le but d'appliquer toutes les expériences et les connaissances accumulées dans le domaine de la nanotechnologie pour fournir aux chercheurs les instruments appropriés pour résoudre n'importe quelle tâche possible la pose dans des dimensions nanométriques. La société NT-MDT a été fondée en Zelenograd - le centre de microélectronique russe. Le développement des produits sont basés sur la combinaison de la technologie MEMS, la puissance des logiciels modernes, l'utilisation de composants microélectroniques haut de gamme et de pièces mécaniques de précision. En tant qu'entreprise commerciale NT-MDT Co. existe depuis 1993.

Présentation

Le comportement de couplage électro-mécanique de beaucoup de matériaux dans les systèmes de bio membranes cellulaires et des protéines à base ferroélectriques et piézoélectriques des matériaux électroniques peuvent maintenant être analysées en détail par l'intermédiaire Force Microscopy Piezoresponse (GFP) .

Cette technique d'imagerie est d'un intérêt particulier dans le développement de nouveaux appareils électroniques, par exemple ceux basés sur la commutation de domaines ferroélectriques - Systèmes de grand potentiel pour de futurs développements dans des domaines tels que la mémoire informatique.

PFM utilise un microscope à balayage exploitation vigueur dans le mode de contact avec une tension alternative appliquée à l'extrémité de la sonde (voir figure 1). Cette technique est particulièrement intéressante car elle a une haute résolution latérale de seulement ~ 10-20 nm avec une sensibilité étonnante de ~ 12h01 / V.

Figure 1. Schéma mise en place d'une sonde fonctionnant à force atomique comme un microscope à force Piezoresponse. Si vous souhaitez voir les animations plein, s'il vous plaît, visitez cette page

L'imagerie des domaines ferroélectriques utilisant cette technique est possible grâce au fait que les comportements ferroélectriques implique piézoélectricité, et par conséquent la cartographie de la réponse piézoélectrique d'un matériau donne une image directe de sa structure de domaines ferroélectriques.

Domaines hexagonal dans niobate de lithium

Figure 2. L'image illustre la structure du domaine hexagonale de niobate de lithium - une structure typiquement produite par le champ électrique de polarisation température ambiante. Niobate de lithium est un matériau important pour une utilisation dans les télécommunications et les dispositifs optiques tels que des guides d'onde et des modulateurs.

L'échantillon a été aimablement donné par C. Gawith, Optoelectronics Research Centre, Université de Southampton. Image courtoisie de T. Jungk, A. Hoffmann, E. Soergel, Université de Bonn.

Patterns de domaines ferroélectriques dans multiferroïques manganite

Figure 3. L'image a été produite à partir de la surface polie d'un z-cut monocristal ferroélectrique à l'aide de la GFP. Le caractère irrégulier de l'image illustre la rupture afin ferroélectriques par les champs aléatoires.

Taille de numérisation 50 x 50 um, produit en utilisant un système de ntegra Solaris avec la tête de l'AFM. L'échantillon a été aimablement donné par le Dr M. Fiebig. Image courtoisie Dr T. Jungk, le Dr F. Johann, le Dr A. Hoffmann, le Dr E. Soergel, Université de Bonn, en Allemagne

L'équipement

Une PFM typiques mise en place serait d'utiliser ntegra Aura enregistrement d'images avec des sondes DCP11.

Figure 4. Sonde NanoLaboratory ntegra Aura est destiné à des études dans les conditions d'environnement contrôlé et faible vide.

Figure 5. DCP 11 Probe. Photo de gauche - pointe avec revêtement diamant. Rayon de courbure typique d'une pointe: 70 nm. Photo de droite: hauteur de pointe: 10 - 15 um.

Source: NT-MDT Co.

Pour plus d'informations sur cette source s'il vous plaît visitez le NT-MDT Co.