空间分辨高压开尔文探针力显微镜：纳米尺度电学现象研究的新途径
材料科学
2024-01-26 v1 应用物理
摘要
开尔文探针显微镜（KPFM）是一种成熟的扫描探针技术，用于精确测量表面电势；它已广泛应用于一系列材料现象的研究。在其传统形式中，KPFM 令人沮丧地排除了对存在大表面电势或在典型 ±10V 窗口之外产生大表面电势梯度的样品或场景进行成像。如果通过高压 KPFM（HV-KPFM）的改进，能够扩展 KPFM 可测量的电势范围，实现精确可靠的计量，那么它可能为一系列新颖实验开辟道路，在这些实验中，常规 KPFM 的检测极限迄今阻碍了该技术的应用。在这项工作中，HV-KPFM 已被实现，并证明能够准确且精确地测量大表面电势及其梯度。该技术已被用于研究一系列材料（正温度系数电阻陶瓷、电荷存储含氟聚合物和热释电材料），在这些材料中，高压范围内表面电势的精确空间分辨映射有助于获得新的物理见解。结果表明，HV-KPFM 可作为一种有效工具，填补表面电势测量中的现有空白，同时为材料物理学的新研究开辟途径。
引用
@article{arxiv.2401.14124,
title = {Spatially Resolved High Voltage Kelvin Probe Force Microcopy: A Novel Avenue for Examining Electrical Phenomena at Nanoscale},
author = {Conor J. McCluskey and Niyorjyoti Sharma and Jesi R. Maguire and Serene Pauly and Andrew Rogers and TJ Lindsay and Kristina M. Holsgrove and Brian J. Rodriguez and Navneet Soin and John Marty Gregg and Raymond G. P. McQuaid and Amit Kumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.14124},
year = {2024}
}
备注
Main Text: 16 pages, 5 figures Supplementary information:4 pages, 2 tables and 2 figures