2023-11-21 18:36:06, 牛津仪器 牛津仪器科技(上海)有限公司
压电和铁电材料是功能材料的重要类别,在声呐、医学成像、射频滤波器、非易失性存储器等领域中有着广泛的应用。在现今器件越做越小的趋势下,原子力显微镜(AFM)的PFM模式已经成为在微纳尺度下表征材料机电耦合特性的重要工具。
在最基本的PFM测量中,导电AFM针尖与样品接触,并施加交流偏压。机电耦合特性使样品产生形变,造成悬臂的动态弯折。AFM的检测光路测量悬臂的弯折(Deflection),然后将信号输入到锁相放大器,得到信号的振幅和相位。振幅与有效压电系数成正比,而相位和极化方向相关。
PFM技术可以达到纳米级别的空间分辨率,并能够对样品进行原位的操作和检测,在压电和铁电材料的基础研究中起到了关键作用。然而,传统PFM技术测量悬臂弯折的方式,使之容易受到形貌和静电力的影响,面内和面外的信号也可能发生串扰,因此并不擅长做定量表征。针对定量测试的需求,牛津仪器Asylum Research在PFM技术中集成了干涉式位移传感器。干涉式位移传感器直接测量悬臂的位移(Displacement)而非弯折(Deflection),极大地提高了PFM技术的准确性和可重复性。
本次网络讲座,我们将会介绍干涉式位移传感器的原理,以及它为何能够减小PFM测量中的干扰因素,去伪存真。报告还会介绍干涉仪PFM的具体应用案例。例如铪锆氧和二维材料,其压电系数通常较弱,PFM测量很容易受到非压电因素的干扰,难以判断铁电信号的真伪。又例如钪掺杂氮化铝,是5G滤波器中的核心材料,需要有定量的PFM测量方法,对其进行工艺开发和工艺监测。对于这些具有挑战性的新领域,干涉仪PFM技术能够给出更可靠的表征结果。
直播课程详情
时间:11月22日10:00-10:45
题目:干涉仪PFM在压电铁电材料测试中的应用
报告人介绍
竺仁 牛津仪器应用科学家
2015年毕业于美国明尼苏达大学机械工程系,在博士以及博士后期间积累了多年的原子力显微镜使用和研发经验。2016年加入牛津仪器Asylum Research ,任职原子力显微镜应用工程师,负责原子力显微镜的技术支持和应用发开。
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