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La Investigación del Asilo y ORNL Release/versión Parte Detallado sobre Microscopia de la Fuerza de Piezoresponse (PFM)

Published on December 14, 2008 at 9:39 AM

La Investigación del Asilo y el Laboratorio Nacional de la Oak Ridge (ORNL) han release/versión 24 monografías detallada de la paginación que explicaban la teoría, funciones y las aplicaciones de Piezoresponse Fuerzan Microscopia (PFM). El acoplamiento Electromecánico es uno de los mecanismos naturales fundamentales que son la base de la función de muchos materiales inorgánicos y macromoleculares y es ubicuo en sistemas biológicos. La aparición de los dispositivos de almacenamiento ferroeléctricos y multiferroic de las memorias no volátiles y de los datos ha estimulado estudios de materiales electromecánico-activos en el nanoscale, y PFM ha emergido como la herramienta preeminente para la proyección de imagen, la espectroscopia, y la manipulación del nanoscale de estos materiales. En colaboración con ORNL, la Investigación del Asilo ha avance la tecnología de PFM, activando sensibilidad muy alta, alto polarizado, y mediciones diafonía-libres del piezoelectrics, del ferroelectrics, del multiferroics, y de sistemas biológicos. PFM se ejecuta en la familia del Asilo de AFMs, incluyendo la serie y el nuevo Cypher™ AFM de MFP-3D™. Los modos espectroscópicos únicos de la proyección de imagen de las características de sistema incluyendo la espectroscopia PFM de la transferencia y la excitación PFM de la banda.

“Electromechanics y PFM están creciendo campos de investigación con los estudios que colocan de los dispositivos de almacenamiento de los datos a MEMS a las proteínas y a la electrofisiología del electromotor. Esta nueva monografía explica el uso de accesorios de alto voltaje especiales y los modos avanzados de la proyección de imagen al piezoresponse de la dimensión, incluso para los materiales piezoeléctricos más débiles,” dijo al Dr. Jason Cleveland, CEO y cofundador de la Investigación del Asilo. “Vemos que el gran potencial para las mediciones avanzadas en muchas diversas disciplinas y él es nuestra esperanza y expectativa que esta nueva monografía en el tema estimulará interés en el uso de PFM.”

Con PFM, un polarizado se aplica a la punta del AFM usando electrónica propietaria, a un voladizo de alto voltaje, y al casquillo de la muestra. La amplitud vertical y lateral de la reacción mide la actividad electromecánica local de la superficie, y la fase de la reacción rinde la información sobre la dirección de la polarización. En el Asilo AFMs, los altos voltajes de sondeo, hasta +220 voltios, pueden caracterizar incluso los materiales piezoeléctricos muy débiles. El seguir su trayectoria de la resonancia de la frecuencia y la excitación Dobles de la banda, utilizan eficazmente el aumento de la resonancia en PFM para proporcionar a la nueva información en la disipación local de la reacción y de energía que no se puede obtener por modos de exploración estándar del AFM. Estas técnicas permiten la medición independiente de la amplitud, de la frecuencia resonante, y del Q-Factor del voladizo y vencen limitaciones de la excitación voladiza sinusoidal tradicional. El uso de un rango de frecuencia grande (1kHz - 2MHz) permite la proyección de imagen ambas en la condición estática, y el uso efectivo de varias resonancias voladizas así como el uso de atiesarse de inercia del voladizo.

La dinámica de la Polarización se puede también estudiar con los modos de la espectroscopia que incluyen mediciones del bucle de histéresis y la correspondencia monopunto de la espectroscopia de la transferencia. Estos modos proveen de la dimensión local de los parámetros tales como polarizado coercitivos y de la nucleación, la impresión, la reacción remanente, y el trabajo de la transferencia (área dentro del bucle de histéresis), para la correlación microestructura local. Combinado con de alto voltaje, éstos permiten la polarización local que cambia para ser sondado incluso en materiales del alto-coercivity tales como únicos cristales electrópticos.

La Promoción de la investigación sobre PFM está conducto actualmente en el Laboratorio Nacional de la Oak Ridge en la Ciencia Material y la División Tecnológica Y el Centro para las Ciencias Materiales de Nanophase, en colaboración con la Investigación del Asilo. “El trabajo reciente que hemos hecho en colaboración con Asilo está produciendo ya resultados innovadores,” dijo al Dr. Kalinin, Científico del Estado Mayor en ORNL. “La plétora de nuevos y emocionantes fenómenos electromecánicos que emergían en el nanoscale - de campo eléctrico indujo transiciones de fase en ferroelectrics al flexoelectricity electrónico y a los electromotores moleculares - ha sido desmentida por la falta de capacidad para estudiarlos cuantitativo y reproductivo. PFM es la técnica que activa estos estudios. Eventual, el revelado de la nanotecnología requerirá la capacidad no sólo “piensa”, pero “actuar” en el nanoscale. PFM pavimentará la manera para la comprensión de los mecanismos electromecánicos del acoplamiento en la escala del nanómetro y el revelado de los sistemas electromecánicos moleculares. ”

Last Update: 11. January 2012 16:29

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