保護所の研究および ORNL は Piezoresponse 力の顕微鏡検査の詳細レポートを解放します (PFM)

Published on December 14, 2008 at 9:39 AM

保護所の研究およびオーク・リッジの国立研究所は (ORNL)理論、機能性を説明する詳しい 24 ページのモノグラフを解放し、 Piezoresponse のアプリケーションは顕微鏡検査を強制します (PFM)。 電気機械のカップリングは多くの無機および高分子材料の機能の下にある基本的で自然なメカニズムの 1 つで、生物系でいたるところにあります。 ferroelectric および multiferroic 不揮発性メモリおよびデータ記憶装置の出現は nanoscale で電気機械実行中材料の調査を刺激し、 PFM はこれらの材料の nanoscale のイメージ投射、分光学および処理のための顕著なツールとして現れました。 ORNL と共同して、保護所の研究は PFM の技術を進めま、 piezoelectrics、 ferroelectrics、 multiferroics および生物系の非常に高い感度、高いバイアスおよび混線なしの測定を可能にします。 PFM は保護所の MFP-3D™シリーズおよび新しい Cypher™ AFM を含む AFMs の系列で、実行されます。 切換えの分光学 PFM およびバンド刺激 PFM を含むシステム特徴一義的な分光イメージ投射モード。

「Electromechanics および PFM はデータ記憶装置までから MEMS 電気モーターの蛋白質および電気生理学まで及ぶ調査の成長する研究分野です。 この新しいモノグラフは特別な高圧アクセサリの使用を説明し、測定の piezoresponse への高度イメージ投射モード、最も弱い圧電気材料のために」、保護所の研究の先生をジェイソンクリーブランド言いました、 CEO および共同出資者。 「私達は潜在性が主題のこの新しいモノグラフが PFM の使用中の興味を」。刺激すること多くの異なった訓練およびそれの高度の測定のための大きい私達の希望および予想である見ます

PFM を使うと、バイアスは専有電子工学を使用して AFM の先端、高圧片持梁およびサンプルホールダーに適用されます。 縦および側面応答の振幅は表面のローカル電気機械の作業を測定し、応答の段階は分極の方向の情報をもたらします。 保護所 AFMs で、高く徹底的な電圧、 +220 ボルトまで、非常に弱い piezo 材料を特徴付けることができます。 二重頻度共鳴追跡およびバンド刺激は PFM で、効果的に標準 AFM の走査方式によって得ることができないローカル応答およびエネルギー消滅で新しい情報を提供するのに共鳴機能拡張を使用します。 これらの技術は片持梁の振幅、共振周波数および Q 要因の独立した測定を可能にし、従来の正弦片持梁刺激の限定を克服します。 大きい周波数範囲 (1kHz - 2MHz) の使用は静的な状態でイメージ投射両方、および複数の片持梁共鳴の有効な使用、また片持梁の慣性の硬化の使用を可能にします。

分極の原動力はまた一点ヒステリシスループの測定および切換えの分光学のマップが含まれている分光学のモードと調査することができます。 これらのモードは切換え (ヒステリシスループ内の領域) の強制的なおよび核形成バイアス、押印、残留磁気の応答および相関関係にローカル微細構造を作業のようなパラメータのローカル測定に、与えます。 高圧と結合されて、これらは電気光学の単結晶のような高最大保持力材料で厳密に調べられるために切替えるローカル分極を可能にします。

PFM の研究を開拓することは材料の科学技術の部分のオーク・リッジの国立研究所および保護所の研究と共同して Nanophase の物質科学のための中心で現在、行なわれています。 「私達が保護所と共同してした最近の作業既に開発中の結果を生んでいます」、は先生を言いました Kalinin、 ORNL のスタッフの科学者。 「nanoscale に現れる機能の欠乏によって新しく、刺激の電気機械現象の茄多は - 電界 ferroelectrics のフェーズ遷移をから電子 flexoelectricity および分子電気モーターへの誘導しましたそれらを量的そして再生可能に調査するために - 偽りであることを示されました。 PFM はこれらの調査を可能にする技術です。 最終的に、ナノテクノロジーの開発は機能を 「考えますただ」、 nanoscale で 「機能するために」必要とします。 PFM は分子エレクトロメカニカル・システムのナノメーターのスケールそして開発の電気機械のカップリングのメカニズムの理解のための道を開きます。 」

Last Update: 11. January 2012 16:17

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