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A Pesquisa do Asilo e ORNL Liberam Relatório Detalhado na Microscopia da Força de Piezoresponse (PFM)

Published on December 14, 2008 at 9:39 AM

A Pesquisa do Asilo e o Laboratório Nacional de Oak Ridge (ORNL) liberaram umas 24 monografias detalhada da página que explicam a teoria, funcionalidade e as aplicações de Piezoresponse Forçam a Microscopia (PFM). O acoplamento Electromecânico é um dos mecanismos naturais fundamentais que são a base da função de muitos materiais inorgánicos e macromoleculares e é ubíquo em sistemas biológicos. A emergência de dispositivos ferroelectric e multiferroic do armazenamento de dados de memórias permanentes e estimulou estudos de materiais electromecânico-activos no nanoscale, e PFM emergiu como a ferramenta preeminente para a imagem lactente, a espectroscopia, e a manipulação do nanoscale destes materiais. Em colaboração com ORNL, a Pesquisa do Asilo avançou a tecnologia de PFM, permitindo a sensibilidade muito alta, a polarização alta, e medidas interferência-livres do piezoelectrics, do ferroelectrics, do multiferroics, e de sistemas biológicos. PFM é executado na família do Asilo de AFMs, incluindo a série de MFP-3D™ e do Cypher™ novo AFM. Os modos espectroscópicas originais da imagem lactente das características de sistema que incluem a espectroscopia PFM do interruptor e a excitação PFM da faixa.

“Electromechanics e PFM são áreas de crescimento de pesquisa com os estudos que variam dos dispositivos do armazenamento de dados a MEMS às proteínas e à electrofisiologia do electromotor. Esta monografia nova explica o uso de acessórios de alta tensão especiais e modos avançados da imagem lactente ao piezoresponse da medida, mesmo para os materiais piezoeléctricos os mais fracos,” disse o Dr. Jason Cleveland, CEO e co-fundador da Pesquisa do Asilo. “Nós vemos que o grande potencial para medidas avançadas em muitas disciplinas diferentes e nele é nossas esperança e expectativa que esta monografia nova no assunto estimulará o interesse no uso de PFM.”

Com PFM, uma polarização é aplicada à ponta do AFM usando a eletrônica proprietária, um modilhão de alta tensão, e o suporte da amostra. A amplitude vertical e lateral da resposta mede a actividade electromecânica local da superfície, e a fase da resposta rende a informação no sentido da polarização. No Asilo AFMs, as altas tensões de sondagem, até +220 volts, podem caracterizar mesmo materiais piezo muito fracos. O seguimento da ressonância da freqüência e a excitação Duplos da faixa, usam eficazmente o realce da ressonância em PFM para fornecer a informação nova na dissipação local da resposta e de energia que não pode ser obtida por modos de exploração padrão do AFM. Estas técnicas permitem a medida independente da amplitude, da freqüência ressonante, e do Q-Factor do modilhão e superam limitações da excitação sinusoidaa tradicional do modilhão. O uso de uma grande escala de freqüência (1kHz - 2MHz) permite a imagem lactente ambos na condição estática, e o uso eficaz de diversas ressonâncias do modilhão assim como o uso do endurecimento com inércia do modilhão.

A dinâmica da Polarização pode igualmente ser estudada com modos da espectroscopia que incluem medidas do laço de histerese do único-ponto e traço da espectroscopia do interruptor. Estes modos fornecem a medida local de parâmetros como polarizações coercitivas e da nucleação, impressão, a resposta remanent, e o trabalho do interruptor (área dentro do laço de histerese), para a correlação a microestrutura local. Combinado com o de alta tensão, estes permitem a polarização local que comuta para ser sondado mesmo em materiais do alto-coercivity tais como únicos cristais electro-ópticos.

Abrir Caminho a pesquisa sobre PFM está sendo conduzida actualmente no Laboratório Nacional de Oak Ridge na Ciência de Materiais e na Divisão de Tecnologia e no Centro para Ciências de Materiais de Nanophase, em colaboração com a Pesquisa do Asilo. “O trabalho recente que nós fizemos em colaboração com o Asilo já está produzindo resultados inovadores,” disse o Dr. Kalinin, Cientista do Pessoal em ORNL. “A pletora de fenômenos electromecânicos novos e excitando que emergem no nanoscale - do campo elétrico induziu transições de fase no ferroelectrics ao flexoelectricity eletrônico e aos electromotors moleculars - foi desmentida pela falta da capacidade para estudá-los quantitativa e reprodutìvel. PFM é a técnica que permite estes estudos. Eventualmente, a revelação da nanotecnologia exigirá a capacidade não somente “pensa”, mas “para actuar” no nanoscale. PFM pavimentará a maneira para a compreensão de mecanismos electromecânicos do acoplamento na escala do nanômetro e na revelação dos sistemas electromecânicos moleculars. ”

Last Update: 11. January 2012 16:26

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