使用致真精密仪器轻量款原子力显微镜的测样案例

本期致真精密仪器测样案例，通过Atom Explorer 轻量款原子力显微镜压电力显微模式（PFM）对钛酸铅-铌镁酸铅样品开展微观电畴表征，该样品中存在典型的180°反平行铁电畴结构。振幅图呈现压电响应的空间分布，相位图清晰区分了极化取向，两者共同证实了材料内部有序的铁电畴构型。

致真精密仪器AFM测得钛酸铅-铌镁酸铅样品PFM振幅图

▲从测试结果可以清晰观察到：样品内部压电响应信号差异显著，畴壁位置压电信号发生急剧衰减，形成轮廓清晰、边界分明的网状畴壁结构，完整勾勒出材料内部各个铁电畴的几何形貌与尺寸分布。

致真精密仪器AFM测得钛酸铅-铌镁酸铅样品PFM相位图

▲明暗区域相位差值接近 180°，直接证实该钛酸铅-铌镁酸铅样品内部存在大量180° 反平行电畴，充分说明该材料具备典型的铁电双畴构型，优异的畴翻转特性也为其高压电性能提供了微观结构依据。

仪器和参数
样品名称	钛酸铅-铌镁酸铅
测试机型	Atom Explorer 轻量款原子力显微镜
表征模式	压电力显微镜（PFM）
探针型号	NSC18/Pt
扫描区域	10 μm × 10 μm
扫描分辨率	256 × 256

商业应用场景

钛酸铅-铌镁酸铅极化响应活跃、畴翻转性能优异，是高性能功能压电材料，可广泛应用于：

医用超声成像换能器

水声探测、海洋声呐传感器件

精密压电驱动、微位移执行器

光电传感器、高灵敏检测元器件

科研应用场景

该类高性能铁电单晶也是材料领域热门的科研试样，常被用于：

PFM 设备性能校准的标准参考样品

铁电畴演化、极化反转微观机理研究

压电/铁电耦合性能、畴工程改性方向研究

纳米尺度畴写入、存储器件可行性验证实验

轻量款原子力显微镜Atom Explorer

Atom Explorer轻量款原子力显微镜具备亚纳米级高分辨率，用于观察样品表面形貌、纹理，能够在纳米级别到微米级别的尺度上捕捉样品表面的细微结构和微小特征，为材料、芯片等样品的表面形貌提供详尽的视觉信息。该产品还集成了磁力显微镜、静电力显微镜、开尔文探针力显微镜、压电力显微镜；稳定性强，可拓展性良好，提供定制服务。该产品作为高精度形貌表征和纳米磁学、电学测量工具，为教学、科研及生产研发提供更多选择和助力。

致真精密仪器

致真精密仪器聚焦高端科学仪器与集成电路测试设备的技术突破与自主研制，深耕微纳表征、磁学测量、低温强磁物性表征、半导体量检测等领域，通过核心技术攻关与工程化落地，已成功推出系列高端科研级设备与产业级解决方案：

科研级核心设备：原子力显微镜（微纳形貌表征核心设备）、高精度 VSM（振动样品磁强计）、磁光克尔测量系统、常温/变温磁场探针台系列、低温强磁场光学测量平台等；

产业级解决方案：晶圆级MOKE测量仪、隧穿磁阻比率测量仪、自旋芯片FT测试机等量检测设备。

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