壓力顯微鏡（二）

壓電力顯微鏡（PFM）在壓電陶瓷晶體測(cè)試中的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1. 納米級(jí)壓電現(xiàn)象研究：PFM是掃描探針顯微家族中用于研究納米級(jí)材料壓電現(xiàn)象的電學(xué)模式。它在測(cè)量納米級(jí)形貌的同時(shí)，還測(cè)量材料對(duì)電壓施加的機(jī)械響應(yīng)；

2. 鐵電疇的成像與分析：PFM是一種可在微米和納米長(zhǎng)度范圍內(nèi)“看見”鐵電疇的獨(dú)特工具。它基于逆壓電效應(yīng)，即電壓施加到樣品上導(dǎo)致樣品擴(kuò)展，然后用PFM測(cè)量樣品的機(jī)械延伸。在PFM中測(cè)得的樣品延伸或位移很小，只有幾納米；

3. 壓電系數(shù)的定量測(cè)量：PFM振幅信號(hào)提供有關(guān)信號(hào)強(qiáng)度以及材料的壓電張量的信息。PFM相位信號(hào)提供有關(guān)極化方向的信息。PFM是一種無(wú)損AFM測(cè)試手段，它只需極少的樣品準(zhǔn)備就可以對(duì)材料的壓電響應(yīng)進(jìn)行高分辨率測(cè)量；

4. 鐵電疇結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系研究：PFM技術(shù)是目前研究鈮酸鉀鈉基無(wú)鉛壓電陶瓷以及其他壓電陶瓷疇結(jié)構(gòu)一種非常重要的技術(shù)手段。通過利用PFM表征了鈮酸鉀鈉基陶瓷體系疇結(jié)構(gòu)，研究鈮酸鉀鈉基無(wú)鉛壓電陶瓷在多相共存時(shí)的疇結(jié)構(gòu)與高性能之間的關(guān)系；

5. 壓電性能的表征：PFM可以用于測(cè)試樣品的微區(qū)壓電性能。對(duì)壓電響應(yīng)的測(cè)量一方面可以證明晶體結(jié)晶在非心點(diǎn)群（點(diǎn)群432除外），另一方面揭示材料壓電性能的好壞；

6. 壓電材料的納米尺度壓電系數(shù)定量分析：PFM技術(shù)發(fā)展成為在納米尺度無(wú)損表征壓電、鐵電材料的重要工具。通過PFM技術(shù)，可以從位移信號(hào)響應(yīng)中分離出本征的壓電響應(yīng)，進(jìn)而確定其局域的有效壓電系數(shù)；

壓電材料的微觀結(jié)構(gòu)與性能表征：PFM技術(shù)可以用于研究壓電材料的電滯回線，并且可以對(duì)鐵電材料進(jìn)行寫疇。鐵電材料的相位和振幅與施加的電壓呈函數(shù)關(guān)系，測(cè)得的電滯回線和蝴蝶曲線可以用于判斷鐵電材料的矯頑場(chǎng)。