利用非接触外差电致应变力显微镜进行纳米级非破坏性铁电表征
材料科学
2021-10-22 v1 应用物理
摘要
从实空间感知纳米级铁电现象对阐明铁电物理本质具有重要意义。过去几十年，纳米级铁电表征主要依赖压电力显微镜 (PFM)，然而 PFM 的固有局限使纳米级铁电研究遭遇显著瓶颈。本研究首次引入一种高分辨率非接触铁电测量技术，称为非接触外差电致应变力显微镜 (NC-HEsFM)。已明确证明，NC-HEsFM 可在多本征模态下工作，实现理想的高分辨率铁电畴成像、标准铁电滞回线测量以及可控畴调控。借助石英音叉 (QTF) 传感器与外差探测，NC-HEsFM 展现出前所未有的能力，可在静电作用力影响可忽略的情况下实现真正非接触且非破坏性的铁电表征。相信 NC-HEsFM 可广泛应用于各类铁电或压电研究，并提供大幅改善的表征性能。同时，基于 QTF 的力检测使 NC-HEsFM 对高真空与低温环境高度兼容，为实现超高空间分辨率以探究最本征的铁电现象提供了理想条件。
引用
@article{arxiv.2105.03088,
title = {Nanoscale Non-Destructive Ferroelectric Characterization with Non-Contact Heterodyne Electrostrain Force Microscopy},
author = {Qibin Zeng and Qicheng Huang and Hongli Wang and Caiwen Li and Zhen Fan and Deyang Chen and Yuan Cheng and Kaiyang Zeng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.03088},
year = {2021}
}
备注
Main Text 30 pages, 5 figures; Supplemetary Materials:18 pages, 10 Figures and 1 Table