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
A /V) qiymətində
uzunluğu
l
=200 mm, qalınlığı h=0,5 mm olan lövhənin
idarəedici gərginliyinin qiyməti U 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
S
- 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.
Dostları ilə paylaş: |