表面劃痕和表面碎屑觀察樣品表面顯微結構技術應用
根據以上電疇電聲成像特有的頻率特性,我們可以推斷,電疇電聲成像的襯度
起源機制不是通常的熱波耦合,而是來源于其他的作用機理。但這并不是說熱波
耦合機制在電疇成像中不存在,樣品熱物性上的不均勻性仍然通過熱波耦合得到
反映,樣品的表面劃痕和表面碎屑的電聲像就是熱波耦合產生的襯度。
掃描電聲顯微術和掃描探針聲學顯微術的比較
電聲顯微術和探針聲學顯微術都屬于近場聲學成像方法,兩者的成像分辨率
與聲波的波長無關,在觀察樣品的疇結構時,不需對樣品進行預處理(拋光、腐蝕
等)。電聲顯微術是以普通的掃描電鏡為基礎而建立,而探針聲學顯微術是在掃描
探針顯微鏡上建立起來的,建立這兩種近場聲學成像方法都不需太多費用,但二者
也有差異,電聲成像是以能量受調制的聚焦電子束作為激發源,觀察的視野較開
闊,且可以非破壞性地獲得樣品內部的微結構信息,其分辨率在亞微米尺度。探針
聲學顯微術是以探針的針尖作為激發源,主要是提供樣品的表面信息,觀察視野較
小(150μm×150μm),較高分辨率在30~40 nm之間。
電聲顯微術和探針聲學顯微術這二者之間的相似性和差異對于研究樣品的顯
微結構和了解各自的成像機理帶來了極大的幫助,特別是對于功能陶瓷電疇結構
的襯度來源提供了可靠的理論和實驗基礎,在實際應用中兩者的功能是相互彌補,
并與其他近場成像技術相媲美,在材料微觀結構分析中獨樹一幟。
鐵電材料是一類顯示多種物理效應的無機功能材料,其壓電效應、熱釋電效
應、電光效應、聲光效應、熱光效應、光折變效應和非線性光學效應等在高新技術許
多重要領域獲得了廣泛的應用,如非揮發性動態隨機存儲器、微型壓電馬達及壓電
驅動器、高介電性薄膜電容器、紅外熱釋電探測器、光波導及光開關器件等。至今,
這種材料在許多高技術領域已成為不可替代的支撐性材料。
鐵電疇是鐵電材料的基本物理特征,鐵電疇的結構及其在外場作用下的行為
對鐵電體物理性質及鐵電材料的應用有著重要影響。
目前,鐵電器件正朝著高度微型化和集成化方向發展,器件單元的尺寸已降低到亞微
米尺寸,迫切需要在納米尺度上原位評估材料的微區結構及性能。為此,人們一直
在尋求能在納米尺度上非真空條件下觀察鐵電疇的方法。