M.Ə. Ramazanov, A. Q. Həsənov



Yüklə 4.53 Kb.
PDF просмотр
səhifə6/16
tarix02.12.2016
ölçüsü4.53 Kb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16

Şəkil 3-10. NanoEducator cihazında qarşılıqlı  təsir qüvvəsi 
çeviricisinin konstruksiyası: (1) göy naqil-generator; 
  
(2) qırmızı naqil - çevirici; (3) qara naqil-ümumi. 
 
Şəkil 3-11.  Qarşılıqlı təsir qüvvə çeviricisi kimi işləyən   
    
  pyezoelektrik borunun iş prinsipi. 
 
     Spektroskopiyanın yerinə yetirilməsi. 
      Spektroskopiya (Spectroscopy) rejimi zondun rəqs ampli-
tudunun (Oscillation Amplitude), zond və nümunə arasındakı 
məsafədən asılılığını almağa imkan verir.  
Spektroskopiya verilmiş ölçmələr üçün zondun rəqsi 
amplitudunun söndürən kəmiyyətin optimal qiymətini seçməyə 
və qarşılıqlı  təsir olmadıqda zondun rəqslərinin amplitudunu 
qiymətləndirməyə imkan verir.  
Spektroskopiya
(Spectroscopy) rejimi aşağıdakı parametr-lərə 
nəzarət etməyə və onları dəyişməyə imkan verir (şəkil 3-12). 
a)  Zondun başlanğıc vəziyyəti nm-lə (Start Point) ölçülür. Bu 
kəmiyyət mənfi olmalıdır, yəni yerinə yetirilən proqrama 
uyğun olaraq zond ölçmələrə başlamazdan  əvvəl nümunə-
dən Start Point məsafəsində olmalıdır. 

 “Nanotexnologiyadan laboratoriya işləri”. Dərs vəsaiti 
 
72 
 
       
Şəkil 3-12.    
Spektroskopik rejimin pəncərəsi: 
       
   
1 - zond nümunəyə yaxınlaşarkən alınan əyri; 
       
   
2 - zond nümunədən uzaqlaşarkən alınan əyri. 
b)  Zondun son vəziyyəti nm-lə  (Final Point) ölçülür. Bu 
kəmiyyət zondun son vəziyyətini müəyyən edir. Əgər 
zondun rəqs amplitudunun kənarlaşması zamanı verilmiş 
maksimal qiymətdə (70%) son vəziyyət tez alarsa, onda 
zond dayanar. Zondun rəqs amplitudunun kənarlaşmasının 
maksimal qiymətini dəyişmək üçün Ctrl V düymələrini 
sıxmaqla və Suppresion parametrini dəyişmək olar.  
v) Zondun rəqs amplitudunun ölçmələrini aparmaq üçün 
nöqtələrin sayı (Points
q) Zondun hərəkəti zamanı addımlar arası dayanmalar(ms) 
(Delay). 
Nümunənin verilmiş (X, Y) nöqtəsində Spektroskopiya əy-
rilərinin qrafiklərinin ölçmələri alqoritmi aşağıdakı kimi 
aparılır: 
1.  İzləmə sistemi dayandırılır. 
2. Zond nümunədən  Start Point parametri ilə  təyin olunan 
məsafəyə qədər uzaqlaşdırılır.  
3. Z oxu üzrə skanediciyə verilən gərginlik hesabına zond nü-
munəyə Step addımı ilə yaxınlaşır. Zond Point  parametri 
ilə verilən sayda addımlar atır və  hər bir addımda zondun 
nisbi rəqs amplituduna nəzərən ölçmələr aparılır 
(Oscillation Amplitude). 
4. Sonra zondun əks istiqamətdə  hərəkəti zamanı(zond 
Bərk cisimlərin səthinin kontaktsız rejimdə atom-qüvvə mikroskopu üsulu ilə tədqiqi 
 
73
 
nümunədən uzaqlaşarkən) həmin nöqtələrdə nisbi rəqs 
amplitudunun ölçmələri aparılır.  
Ölçmələrin nəticələri iki əyridən ibarət qrafikdə  (şəkil 3-12) 
verilmişdir:  
- zond nümunəyə yaxınlaşarkən. 
- zond nümunədən uzaqlaşarkən. 
Qrafikdə absis oxu üzrə Z istiqamətində zondun yerdəyiş-
məsi kəmiyyəti qeyd olunmuşdur. Absisin sıfır qiyməti zondun 
başlanğıc vəziyyətinə uyğundur (əks  əlaqədə zond və nümunə 
arasındakı  məsafə). Bu vəziyyət yaşıl rənglə  şaquli kursorla 
qeyd olunmuşdur.  
      Spectroscopy  pəncərəsində qrafikdə absis oxu boyunca 
mənfi qiymətlər zondun nümunədən uzaqlaşarkən, müsbət qiy-
mətlər isə zond nümunəyə yaxınlaşarkən zond-nümunə məsafə-
sinin dəyişməsinə uyğundur.  
A nöqtəsi zond-nümunə  məsafəsinin yaxınlaşmasının nəti-
cəsi kimi zond və nümunə qarşılıqlı  təsirinin yaranmasına uy-
ğundur. Bu nöqtədən başlayaraq yaxınlaşmanın davam etməsi 
zondun rəqs amplitudunun azalaraq rəqslərin  tamamilə sön-
məsinə uyğun gəlir (B nöqtəsi). Əyrinin B nöqtəsindən sağdakı 
hissəsi pyezoçeviricinin rəqslərinə uyğundur. Bu zaman zond 
nümunə  səthi ilə tam mexaniki kontaktda olur. B nöqtəsinin 
vəziyyəti əyrinin meylini təyin edir.  
      Absis  oxu  üzərində A nöqtəsindən B nöqtəsinə kimi mə-
safənin proyeksiyası zond və nümunə arasındakı aralığı göstərir. 
Absis oxu üzərində əyrinin bütün maili hissəsinin proyeksiyası 
zond və nümunə arasında qarşılıqlı  təsir olmadıqda rəqslərin 
qiymətini göstərir (nm-lə). 
      Verilmiş anda zondun yerləşdiyi nöqtədə  Spectroscopy 
rejiminin yerinə yetirilməsi  Set Interaction  pəncərəsində 
Spectroscopy
 düyməsini sıxaraq həyata keçirilir.  
      Nümunə  səthində müxtəlif nöqtələrdə spektroskopiyanın 
nəticələrini almaq üçün aşağıdakıları yerinə yetirmək zəruridir: 
1. Səthin topoqrafiyasının alınması rejimində skanetmənin 

 “Nanotexnologiyadan laboratoriya işləri”. Dərs vəsaiti 
 
74 
yerinə yetirilməsi. 
2. Scanning pəncərəsinin sağında aşağı hissədə Spectroscopy 
bölməsini seçmək. 
3. Nümunə  səthinin topoqrafiya şəklində spektroskopiyanın 
tələb olunan nöqtələrini siçanın sol düyməsinin köməyi ilə 
qeyd etməli,  əksinə etmək üçün Clear düyməsini sıxmaq 
lazımdır.  
4.  Scanning  pəncərəsinin  RUN düyməsini sıxmaq. Bu zaman 
Spectroscopy 
pəncərəsi yaranmış olur. 
5. Spektroskopiyanın parametrlərini vermək (Start Point, 
Final Point, Points, Delay
). 
6. Spectroscopy pəncərəsinin RUN düyməsini sıxmaq.  
Qeyd olunmuş nöqtələrdə spektroskopik ölçmələrin aparıl-
masından asılı olaraq ayrıca səhifələrdə qrafikləri yaranacaqdır. 
 
3.3. Metodik göstərişlər 
 NanoEducator
 skanedici zond mikroskopunda işləməyə 
başlamazdan əvvəl cihazın istifadəçilərə rəhbərlik sənədini öy-
rənmək zəruridir.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.4.  Tapşırıq 
1.Qarşılıqlı təsir qüvvəsi çeviricisinin mexaniki rezonans 
tezliyinin təyini. 
1.1. Tədqiq olunan nümunəni altlıqda yerləşdirmək. 
1.2. Zond çeviricisini NanoEducator cihazının ölçmə başlığı-
nın yuvasında yerləşdirmək. Yavaşca  vinti burmaq. 
1.3. NanoEducator cihazının idarəetmə proqramını işə salmaq. 
Skanedici qüvvə mikroskopu (SQM) rejimini seçmək. 
1.4. Alətlər panelindəki  Adjust düyməsini sıxmaq, sonra 
Resonance 
düyməsini sıxmaq.  Manual rejiminə keçmək. 
RUN
 düyməsini sıxaraq, tezlikdən (zond çeviricisinin am-
plitud-tezlik xarakteristikası) asılı olaraq, zondun rəqs am-
plitudunun asılılıq qrafikini almaq olar. Dəqiqləşdirmək la-
zımdır ki, marker (şaquli yaşıl xətt) qrafikin maksimal pi-
Bərk cisimlərin səthinin kontaktsız rejimdə atom-qüvvə mikroskopu üsulu ilə tədqiqi 
 
75
 
kində yerləşir. Tezliyin qiyməti bu zaman Frequency pən-
cərəsində yerləşmiş olar. Buna uyğun rəqsin amplitudu 
Probe Oscillation Amplitude
 hissəsində göstərilir. Zon-
dun amplitudunun (Oscillation Amplitude) qiymətlərinin 
nizamlayaraq amplitudu gücləndirən əmsalı (AM Gain) elə 
seçməli ki, qrafikdə bir simmetrik maksimumun müşahidə 
olunması dəqiq görünmüş olsun. Generator tərəfindən ve-
rilən gərginliyin amplitudun qiymətini minimal (sıfıra qədər 
də azalmış ola bilər) olması  məqsədəuyğundur və 50 mV-
dan böyük zondun cavab rəqslərinin amplitudunun kifayət 
olmayan qiymətlərində (
1V
<
AM Gain əmsalını artırmaq 
məqsədəuyğundur. 
Əgər qrafikdə bir neçə piklər varsa, çevirici vintin səviyyə-
sini sıxmaqla  əlavə piklərin amplitudunu azaltmağa çalış-
malı. Alınmış amplitud-tezlik xarakteristikasını saxlamaq 
lazımdır. 
1.5. Pyezorezonans tezliyini nizamlamalı. Bunun üçün Manual 
Regime
 hissəsindəki  Fine  vəziyyətini seçərək  RUN düy-
məsini sıxaraq rezonans tezliyi qiymətini dəqiqləşdirmək. 
Alınmış amplitud-tezlik xarakteristikasını saxlamaq.  
2.  Pyezorezonans çeviricisi olan rəqs sisteminin keyfiyyətlili-
yinin təyini. 
2.1. Fine rejimindəki ölçmələrin amplitud-tezlik xarakteristika-
sından  Frequency hissəsində 
rez
f
 və  Probe Oscillation 
Amplitude
 
max
A
-rezonans pikinin maksimal qiymətlərini 
təyin etməli. 
2.2. Siçan vasitəsilə yaşıl kursoru elə vəziyyətə gətirməli ki, bu 
zaman  Probe Oscillation Amplitude qrafikin maksimal 
pikindən sağ və sol tərəfdəki rezonans amplitudunun mak-
simal qiymətinin yarısına bərabər olsun
2
/
max
A
 (Qrafikin 
aşağısında tezliyin və amplitudun cari qiymətləri verilmiş 
olur). Tezliyin ölçülmüş düymələrini sağda (
1
f
) və solda 
(
2
f
) kimi yazmalı.  

 “Nanotexnologiyadan laboratoriya işləri”. Dərs vəsaiti 
 
76 
2.3. Hündürlüyün yarısında pikin enini  
2
1
f
f

və   
)
/(
2
1
f
f
f
Q
rez

=
 
keyfiyyətlilik kəmiyyətini hesablamaq lazımdır.   
3.  Zond-nümunə məsafəsindən asılı olaraq (zondun rəqs ampli-
tudu) qarşılıqlı təsir qüvvəsinin təyini. 
3.1. Zond çeviricisinin işçi tezliyini rezonans vəziyyətə 
gətirmək.  
3.2. Qarşılıqlı təsirin alınmasını  
Amplitude Suppresion
=0,3 
Feed Back Loop Gain
 = 3 qiymətlərində həyata  keçirmək. 
3.3. Scanner Protraction indikatorundakı Z qiymətlərini yad-
da saxlamaq.   
       Qarşılıqlı təsiri daha etibarlı qeyd etmək üçün onun qiyməti 
adətən skanetmə prosesində olduğundan böyük götürülür. 
İşçi qiymətlərə keçmək üçün Amlitude Sup-presion qiy-
mətini təqribən 0,2-0,1 kimi azaltmaq lazımdır. Bu zaman 
skanedici nümunəni zonddan uzaqlaşdırır, ancaq Z indika-
torunda bu dəyişiklik kiçik olduğuna görə hiss olunmur. 
Əgər qarşılıqlı  təsirin qiyməti çox kiçik seçilibsə (0,01) 
skanedici aşağı düşməyə başlayar (Z kəmiyyəti azalır). 
Qarşılıqlı  təsirin səviyyəsinin işçi qiymətinin düzgün təyin 
etmək üçün Amlitude Suppresionu Z əvvəlki qiymətini 
almayana qədər artırmaq lazımdır.  
3.4. Spektroskopiya rejimini nümunə  səthi üzərində zondun 
yerləşdiyi cari nöqtədə yerinə yetirməli. Parametrləri elə 
seçməlidir ki, əyridə nümunə səthi tərəfindən qarşılıqlı təsir 
qüvvəsinin yaranması anından başlayaraq zondun amplitu-
dunun dəyişmələrinin əyilmə hissəsi yaxşı görünsün. 
3.5. Sərbəst vəziyyətdə zondun rəqs amplitudunun (səthdən 
uzaqda) və qarşılıqlı  təsirin alınması zamanı zond-nümunə 
məsafəsini qiymətləndirməli. Düzünə  və  əksinə skanedici-
nin hərəkətinin qrafikinə görə histerezis nəzərə alınmaqla 
zondun rəqslərinin orta qiymətini tapın.  
3.6. Verilmiş ölçmədə zondun rəqs amplitudunun uzaqlaşma 
Bərk cisimlərin səthinin kontaktsız rejimdə atom-qüvvə mikroskopu üsulu ilə tədqiqi 
 
77
 
kəmiyyətini (Amlitude Suppresion) optimal seçməli. Yaşıl 
kursoru üfüqi sahəyə yaxın  əyrinin  əyilmə hissəsində yer-
ləşdirmək məqsədəuyğundur,  burada qarşılıqlı  təsir zəif 
olub, Z oxu üzrə ayırdetmənin yuxarı olmasının nəticəsi 
kimi əyrinin dikliyi böyük olur. 
4. Tədqiq olunan nümunə  səthinin topoqrafiyasının və faza 
təzadının alınması. 
4.1. Spektroskopiya rejimi pəncərəsindən çıxmaq. Skanetmə 
pəncərəsini açmaq. Tədqiq olunan nümunə haqqında qabaq-
cadan verilmiş  məlumatlar  əsasında skanetmənin zəruri 
parametrlərini vermək.  
4.2. Skanetmənin faza təzadının parametrləri ilə eyni zamanda 
aparılması üçün skanetməyə başlamazdan  əvvəl  Scannig 
pəncərəsinin sağ  aşağı hissəsindəki uyğun zəruri imkanı 
(Phase shift) seçmək zəruridir.  
4.3. Tədqiq olunan nümunənin səthinin topoqrafiyasını və faza 
təzadının ölçmələrini həyata keçirin.  
4.4. Təcrübəni qurtardıqdan sonra skanetmə  pəncərəsini bağ-
layıb nümunədən zondu uzaqlaşdırmanı həyata keçirin. 
 
3.5. Yoxlama sualları 
1.  Zond-nümunə məsafəsinə görə qarşılıqlı təsir   
     qüvvəsinin asılılığını təsvir  edin. 
2.  AQM-in əsas iş rejimlərini və onların təyinatını deyin.  
3. AQM-in kontakt rejimində qüvvələrin detektə(aşkarlanma-
sının) alınmasının əsas üsullarını izah edin.  
4.  AQM-in kontaktsız iş prinsipini izah edin. 
5. AQM kontaktsız iş rejimində işləyərkən nəyə görə faza təzad  
seçmələri rejimi istifadə olunur? 
6.  NanoEducator cihazının kontaktsız qüvvə sensoru qurğusu 
və iş  prinsipini izah edin.  
7.  NanoEducator cihazında spektroskopiyanın yerinə yetiril-
məsi rejimini izah edin.  

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
78 
 
Laboratoriya işi
 
 
 № 4
 
 
  Skanedici zond mikroskopiyasında təhriflər 
 
 
 
 
4.1.  İşin məqsədi …….....………………..............................79  
4.2.  İşin məzmunu .................................................................79 
4.3.  Metodik göstərişlər....…….............…...........................109 
4.4.  Tapşırıq ………......………......…….............................109 
4.5.  Yoxlama sualları  ……….….....……….……..............114 
Skanedici zond mikroskopiyasında təhriflər 
 
 
79
 
İstənilən ölçmələr zamanı nümunənin səthinin alınan  şək-
linin (xəyalının) onun həqiqi səthindən fərqlənməsi təhriflər  
adlanır. 
 
 4.1.  İşin məqsədi   
1. Skanedici zond mikroskopunda təhriflərin mənbəyinin öyrə-
nilməsi.  
2.  Pyezoelektrik keramikalarının və SZM skanedicisinin əsas 
xarakteristikasının tədqiqi. 
3. Zondun formalarının və SZM-in ayırdetmə qabiliyyətinin 
təyini. 
İş iki hissədən ibarət olub iki dərs müddətində yerinə 
yetirilir (4 saat).  İşin birinci hissəsi TGX1 test nümunəsinə 
görə skanedicinin əsas xarakteristikalarının tədqiq olunmasın-
dan ibarətdir.  İşin ikinci hissəsi isə TGT1 test nümunəsinin 
şəklinə görə zondun formalarının təyini, zondun elektrokimyə-
vi üsulla itilənməsi (yəni yeni zondların hazırlanması) və zond 
formalarının təkrar təyinindən ibarətdir.   
Ləvazimat:  Skanedici zond mikroskopu (Model SZMU-L5),  
zond, NanoEducator proqramı və kompüter.  
Tədqiqat üçün nümunə:   TGX1 və TGT1 test nümunələri.  
 
4.2.  İşin məzmunu 
Pyezokeramikanın və skanedicinin əsas xarakteristikaları-
nın öyrənilməsi (rezonans tezlik, yerdəyişmə diapozonu, qeyri-
xəttilik, histerezis, skanedicinin sürüşməsi, temperatur dreyfi 
(kənara çıxma)). TGX1 test nümunəsinə görə skanedicinin əsas 
xarakteristikasının tədqiqi.  
Zondun həndəsi ölçülərinin müxtəlif səthlərin xüsusiyətləri-
nin skanedilməsi zamanı SZM ayırdetməsinə təsiri. TGT1 test 
qəfəsinə görə zondun formalarının təyini, zondun elektrokim-
yəvi üsulla  itilənməsi və SZM-də şəkillərin təkrar alınması.  
 
Skanedici zond mikroskopunda təhriflər 
Bərk cisimlərin mikroskopik tədqiqi, həmçinin skanedici 

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
80 
zond  mikroskopiya üsullarının məqsədi səthin böyüdülmüş şə-
kilini  almaqdır.   İdeal mikroskop səthin həqiqi şəklini  almağa 
imkan verir. İstənilən ölçmələr zamanı alınan şəkillərin nümu-
nənin həqiqi səthindən fərqlənməsi təhriflər adlanır.  
    Bütün  analitik  tədqiqat üsullarında təhriflər olur. Tarixən 
texniki alətlərin və tədqiqat üsullarının inkişafı təhriflərin daha 
aydın olmasına; qurğuların konstruksiyalarında və material-
larında dəyişikliklər və alınmış nəticələrin təhlilində təhriflərin 
minimal olmasına və daha aydın başa düşülməsinə imkan ver-
mişdir.  
Skanedici zond mikroskoplarının işi də təhriflərsiz mümkün 
deyildir.  Əgər bunlar aydın deyilsə, onda tədqiqatçı SZM 
vasitəsi ilə alınmış nəticələri düzgün təhlil edə bilmir. Bu çoxlu 
arzuolunmaz nəticələrə  gətirib çıxarır, məsələn cihazın işini 
düzgün qiymətləndirməməyə  və  təcrübənin nəticələrinin səhv 
istifadə olunmasına səbəb olur. Əgər təhriflər yaxşı öyrənilsə və 
onların yaranma səbəbləri aydınlaşsa, SZM-in nəticələri düzgün 
təhlil olunar və alınmış məlumatlardan inamla istifadə olunar.  
    SZM-də  təhriflərin olmasının çoxlu mənbələri mövcuddur. 
Təqdim olunan laboratoriya işinin məqsədi SZM şəkillərində 
təhriflərin mənbəyini və alınmış  nəticələrin düzgün təhlilini 
öyrənməkdir. 
SZM-in təhriflərə səbəb olan əsas komponentləri: 
1. Pyezoelektrik keramika 
   SZM-də kiçik məsafələrdə iynənin yerdəyişməsininin idarə 
olunması üçün pyezoelektrik mühərriklərdən istifadə olunur. 
Bunların vəzifəsi tədqiq olunan və hərəkət etməyən nümunəyə 
nəzərən zondun və ya hərəkət etməyən zonda nəzərən nü-
munənin yerinin dəyişməsi zamanı zondun dəqiq mexaniki 
skanetməsini təmin etməkdir.  
      Müasir SZM-də istifadə olunan əksər pyezoelektrik mühər-
riklərin işi elektrik sahəsinin təsiri nəticəsində pyezomaterialın 
ölçülərinin dəyişməsi, yəni  əks pyezoeffektdən istifadə olun-
masına  əsaslanır. Pyezoeffektin mexanizmini SiO
2
 kvars 
Skanedici zond mikroskopiyasında təhriflər 
 
 
81
strukturuna bənzəyən sadə modeldə izləmək olar. SiO
2
  qəfə-
sində silisiumun müsbət ionları oksigenin mənfi ionları ilə 
növbə ilə əvəzləmə. Deformasiya olunmayan (elementar qəfəs-
də) yerlərdə müsbət və  mənfi yüklərin mərkəzləri üst-üstə 
düşür (şəkil 4-1a). Əgər kvars kristalın əks üzlərində yerləşmiş 
metal elektrodlara (şəkil 4-1b göstərildiyi kimi) xarici elektrik 
gərginliyi tətbiq edilərsə, onda ionlar yerlərini dəyişər və bu 
kristallik qəfəsin deformasiyası ilə nəticələnər.  
 
a)   
 
 
 
 
 
 
b) 
 
Şəkil 4-1.  Kvarsın quruluş sxemi (a) və  əks pyezoelektrik 
effektin   yaranması (b). 
 
SZM-də pyezomaterial kimi kvars kristallik material əvə-
zinə, pyezomodulu böyük olan pyezokeramika istifadə olunur.  
Pyezokeramika 0,5-50 mkm ölçülü seqnoelektrik monokristal 
dənələr yığımından ibarətdir.   
SZM-də istifadə olunan əksər pyezokeramikalar [12, 13]  
PbZr
1-x
Ti
x
O
3
  tərkibli (qurğuşun sirkonat-titanat) müxtəlif  əla-
vələr olan materiallardır. Əlavələr kimi Nb,  Su,  Bi,  La  əlavə 
(5%-dən az olan) qatışıqlardan və  Ba,  La kimi modifikasiya 
edən aşqarlar (5%-dən çox olan) istifadə olunur. Standart kera-
mikanın alınma üsulu kimi atmosfer təzyiqində verilmiş  tər-
kibli tozların birləşməsi üsulundan istifadə olunur. Həmçinin 
200 kq/sm
2
 təzyiq altında isti presləmə üsulu da mövcuddur. Bu 
üsulla sıxlığı  99,9 %-dan böyük və  nəzəri alınması mümkün 

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
82 
olan kristallik quruluşlu nümunələrin xüsusi keyfiyyətlərinə 
malik keramika almaq mümkündür.  
Polyar olmayan keramikada dənələr və onların domenlə-
rinin polyar oxları xaotik düzülür ki, bu da keramikanın elek-
trik, pyezoelektrik və başqa xarakteristikalarının kvaziizotrop 
olmasına səbəb olur. Tələb olunan xassələri, məsələn əks pye-
zoeffekti almaq üçün, xarici elektrik sahəsinin köməyilə ma-
terialın bütün həcm üzrə polyar oxlarını bircins istiqamət-
ləndirmək zəruridir. Polyarlaşma adlanan bu proses materialın 
Tc Küri temperaturundan yüksək temperatura kimi qızdırma-
sına və xarici elektrik sahəsinin təsiri altında otaq tempera-
turuna qədər soyudulmasına  əsaslanır. Xarici elektrik sahəsini 
kənarlaşdırdıqdan sonra domenlərin dipol momentləri bir 
istiqamətə yönəlir, yəni materialda qalıq polyarlaşma yaranır. 
Pyezokeramikanı istifadə edərkən onu Küri temperatu-rundan 
yüksək temperaturda qızdırmaq olmaz, bu temperaturda pye-
zokeramika depolyarlaşır və pyezoeffekt müşahidə olunmur.  
Bir tərəfi  bərkidilmiş pyezolövhənin (şəkil 4-2) uzanması  
31
d
h
U
l
l
=

   
 
 
 
 
 
 
 
(1)  
ifadəsi ilə təyin olunur.    
     Burada 
l
-lövhənin  uzunluğu, h-lövhənin qalınlığı, U- pye-
zolövhənin kənarlarında yerləşmiş elektrodlara tətbiq olunan 
elektrik gərginliyi, d
31
- materialın pyezomoduludur.  
    d
31
-pyezomodulu uzununa istiqamətdə tətbiq olunan gərgin-
liyin yerdəyişməyə çevirilməsini təyin edib, adətən 30-350X10
-12
 m/V-
ə  bərabər olur. Məsələn, d
31
=200 m/V(2
o
/V) qiymətində 
uzunluğu 
l
=200 mm, qalınlığı h=0,5 mm olan lövhənin 
idarəedici gərginliyinin qiyməti 0-dan 300V-a kimi dəyişmə-
si nəticəsində 0-2,4 mkm diapazonunda 
l

 mexaniki deforma-
siyasını  təmin edir. Pyezomodul əmsalının böyük qiymətləri 
kiçik ölçülü skanedicilər və kiçik idarəedici gərginlik üçün 
vacibdir.  
Skanedici zond mikroskopiyasında təhriflər 
 
 
83
Pyezomaterialın deformasiyasının maksimal qiyməti skanet-
mənin maksimal sahəsini təyin edir, lakin bu elektrik sahəsinin 
gərginliyinin qiyməti ilə  məhdudlaşır, belə ki, bu zaman ma-
terial elektrikin təsirindən deşilir. Minimal addım və ya yerdə-
yişmənin dəqiqliyi idarəedici elektrik gərginliyinin küyləri, 
mexaniki titrəmələrin və termodreyfin səviyyəsinə əsasən təyin 
olunur. 
 
Şəkil 4-2. Bir tərəfi bərkidilmiş pyezolövhənin uzanması
 
SZM-də istifadə olunan pyezokeramikaların  əsas xarakte-
ristikalarından bunları seçmək olar: 
- Sərf edilən gücün az olması və istilik ayrılmaması 
-  SZM üçün helium(4,2K) temperaturuna qədər alçaq tem-
peraturlarda d
31
-pyezomodulunun dəyişməməsi  
-  Kuri temperaturu 170-350
0

-  Keramikanın istidən genişlənmə  əmsalı 
β=1-10*10
-6
  K
-1
-ə 
bərabər olur. Bu zaman 
β-nın qiyməti böyük əhəmiyyət 
kəcb etmir. Keramikanın və konstruksiyada istifadə olunan 
materialın istidən genişlənmə  əmsallarının fərqinin çox 
kiçik olması temperatur dreyfini azaltmağa imkan verir. 
- Kiçik ölçüyə, yüksək sərtliyə və bunun nəticəsində yüksək 
rezonans tezliyinə (10kHs-dən böyük olması  məqsədə uy-
ğundur) malik olması. Bu da  titrəmələrdən qorunmaq üçün 

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
84 
lazımdır. Yüksək rezonans tezlik, həmçinin skanet-mənin 
sürətini artırmağa imkan verir, yəni SZM-də  nəticələrin 
alınması vaxtını azaltmaq olar.  
- Müxtəlif mühitlərdə və yüksək vakuumda tətbiq olunması.  
Onlar kimyəvi aktiv deyillər  və elektromaqnit sahəsi yarat-
mırlar.   
Tətbiq olunan pyezokeramikaların üstün keyfiyyətlərinə 
baxmayaraq,  onların bir sıra çatışmayan cəhətləri vardır.                                                       
İdeal pyezoelektrik keramika (1) ifadəsinə uyğun olaraq 
tətbiq olunan gərginliyin  təsiri nəticəsində şəkil 4-3-də göstə-
rildiyi kimi xətti olaraq deformasiya edir.  
 
 
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2016
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə