מקלט מחקר ORNL דוח מפורט על שחרור מיקרוסקופית כוח Piezoresponse (PFM)

Published on December 14, 2008 at 9:39 AM

מקלט מחקר ו Oak Ridge National Laboratory (ORNL) פורסמו מונוגרפיה מפורטת בת 24 עמודים המסביר את התיאוריה פונקציונליות ויישומים של מיקרוסקופית כוח Piezoresponse (PFM). צימוד אלקטרו הוא אחד המנגנונים הטבעיים היסוד את הפונקציה של חומרים אורגניים רבים macromolecular והוא נמצא בכל מקום במערכות ביולוגיות. הופעתם של הזיכרונות הלא נדיפים ferroelectric ו multiferroic נתונים התקני אחסון עורר מחקרים של חומרים פעילים electromechanically הננומטרי, ו PFM התפתחה ככלי מראש יחסני הדמיה וספקטרוסקופיה ננו, מניפולציה של חומרים אלה. בשיתוף עם ORNL, מקלט מחקר התקדמה הטכנולוגיה של PFM, המאפשר רגישות גבוהה מאוד, הטיה גבוהה, crosstalk ללא מדידות של piezoelectrics, ferroelectrics, multiferroics, ומערכות ביולוגיות. PFM מיושמת על משפחתו של מקלט של AFMs, כולל MFP-3D ™ הסדרה החדשה סייפר ™ AFM. המערכת תכונות ייחודיות מצבי הדמיה ספקטרוסקופיות כולל מיתוג PFM ספקטרוסקופיה עירור PFM הלהקה.

"אלקטרומכניקה ו PFM גדלים תחומי המחקר עם מחקרים החל התקני אחסון נתונים כדי MEMS לחלבונים electromotor ו electrophysiology. מונוגרפיה חדשה זו מסבירה את השימוש באביזרים מיוחדים מתח גבוה מצבי הדמיה מתקדמות כדי למדוד piezoresponse, אפילו עבור חומרים פיזואלקטריים החלשה, "אמר ד"ר ג'ייסון קליבלנד, מנכ"ל ומייסד משותף של מקלט מחקר. "אנו רואים פוטנציאל גדול עבור מדידות מתקדמות בתחומים שונים רבים תקוותנו היא והציפייה כי זה מונוגרפיה חדשה על הנושא יעורר עניין השימוש PFM".

עם PFM, הטיה מוחל על קצה באמצעות AFM אלקטרוניקה קניינית, שלוחה מתח גבוה, בעל המדגם. משרעת התגובה אנכית לרוחב מודד את הפעילות האלקטרו המקומית של פני השטח, ואת השלב התגובה התשואות מידע על כיוון הקיטוב. ביום AFMs מקלט, חיטוט מתח גבוה, עד 220 וולט, ניתן לאפיין חומרים piezo אפילו חלש מאוד. תדר תהודה כפולה מעקב עירור הלהקה, להשתמש ביעילות שיפור תהודה PFM לספק מידע חדש על התגובה המקומית ופיזור האנרגיה אשר לא ניתן להשיג על ידי תקן AFM מצבי סריקה. טכניקות אלו מאפשרים מדידה עצמאית של אמפליטודה, תדר התהודה, ו-Q-factor של שלוחה להתגבר על המגבלות של עירור המסורתית שלוחה סינוסי. השימוש במגוון גדול תדר (1KHz - 2MHz) מאפשר הדמיה הן במצב סטטי, שימוש יעיל של תהודות שלוחה מספר, כמו גם השימוש התקשות אינרציה של שלוחה.

הדינמיקה קיטוב יכול להיות גם למד עם מצבי ספקטרוסקופיה הכוללות נקודה אחת לולאה hysteresis מדידות ומיפוי ספקטרוסקופיה מיתוג. מצבים אלה מספקים מידה מקומי של פרמטרים כגון הטיות כפיה נוקלאציה, חותם, בתגובה remanent, ועבודה של מיתוג (אזור בתוך הלולאה hysteresis), עבור מתאם עם מיקרו המקומית. בשילוב עם מתח גבוה, אלה מאפשרים הקיטוב המקומי מעבר להיות נחקר גם כפינות גבוהה חומרים כגון אלקטרו אופטי יחיד גבישים.

מחקר חלוצי על PFM בימים שנערך Oak Ridge National Laboratory ב חומרים מדע וטכנולוגיה החטיבה מרכז חומרים Nanophase מדעי, בשיתוף עם מקלט מחקר. "העבודה האחרונה שעשינו בשיתוף עם מקלט כבר לייצר פורצי התוצאות", אמר ד"ר קלינין, המדען צוות ב ORNL. "שפע של תופעות אלקטרו חדש ומלהיב המתעוררים על ננו - מן השדה החשמלי המושרה ומעברי מופע ferroelectrics כדי flexoelectricity אלקטרוניים electromotors מולקולרית - כבר סתר על ידי חוסר יכולת ללמוד אותם כמותית reproducibly PFM היא טכניקה המאפשרת. המחקרים הללו. בסופו של דבר, את הפיתוח של הננוטכנולוגיה ידרוש את היכולת לא רק כדי "לחשוב", אלא "מעשה" על PFM הננומטרי. תסלול את הדרך להבנת מנגנוני צימוד אלקטרו בקנה מידה ננומטרי ופיתוח המולקולרית מערכות אלקטרומכניות ".

Last Update: 3. October 2011 17:26

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit