Dərs vəsaiti Laboratoriya işi
Yüklə 210,83 Kb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Şəkil 4-4. Pyezokeramikanın mexaniki deformasiyasının qeyri- xəttiliyi
- Şəkil 4-5. Pyezokeramikanın histerezisi c) Sürüşmə
- Şəkil 4-6. Pyezokeramikanın sürüşməsi və cingiltisi
- 2. SZM skanedicilər
- Şəkil 4-7. Üç ayaqlı skanedici (a) Z istiqamətində skanetmə zamanı çevrənin qövsü üzrə hərəkət edir. Boru şəkilli skanedici
Skanedici zond mikroskopiyasında təhriflər
Şəkil 4-4. Pyezokeramikanın mexaniki deformasiyasının qeyri- xəttiliyi
Səthin atomlararası məsafə tərtibində kiçik hissələrinin şəkillərinin alınması zamanı bu çatışmazlıq əhəmiyyət kəsb etmir. Birincisi, diapazon dəyişməsi kiçik olduğuna görə qeyri- ideal hərəkət yaranmır; ikincisi, əksər mühüm həndəsi para- metrlər, məsələn rabitə uzunluğu başqa üsullarla əvvəlcədən ölçülmüş nəticələrdən məlum olur. Bəzən daha böyük obyektlərin, məsələn mikrotexnoloji üsullarının köməyi ilə hazırlanmış strukturlarda şəkillərin alın- ması zamanı qeyri-xəttilik kifayət qədər böyük təhriflər yarada bilər. Pyezokeramikanın qeyri-xəttiliyi skanedicidə eyni ölçülü obyektlərin başlanğıcda və sonda alınmış şəkillərinin müxtəlif ölçülərə malik olmasına səbəb olur.
Bu tip qeyri-xəttilik elektrik gərginliyinin istiqamətinin dəyişməsindən asılı olaraq uzanmanın birqiymətli olmamasına görə(Şəkil 4-5) yaranır. Bundan əlavə histerezisə görə pyezo- keramika elektrik gərginliyini düz istiqamətdə və ya əks istiqa- mətdə eyni cür dəyişməsindən sonra öz başlanğıc uzunluğunu almaya da bilər. Histerezisin qiyməti adətən 10% təşkil edir və bu pyezo- keramik materialın tərkibindən və strukturundan asılıdır. Histe- rezis SZM-də skanedicinin düzünə və əksinə yerdəyişmələri zamanı skanetmə sahəsində sürüşmələrə səbəb olur. Buna görə nümunə səthinin SZM-də alınmış şəkillərindəki histerezislə
85
“Nanotexnologiyadan laboratoriya işləri”. Dərs vəsaiti
əlaqəli təhriflərin aradan qaldırılması üçün ölçmələri skanedicinin yalnız düzünə və ya yalnız əksinə gedişi zamanı aparmaq lazımdır.
Pyezokeramikanın sürüşməsi yavaş dreyflə aparılmış əvvəlki yerdəyişmələrin istiqamətində və ya gərginliyin sürətlə dəyişməsindən sonra mexaniki dəyişmələrdə gecikmələr zamanı əmələ gəlir. Pilləvarı gərginliyin tətbiqindən sonra pyezokeramikanın (cingintili) yerdəyişməsi Şəkil 4-6-dakı kimi davam edir.
Pyezokeramikanın sürüşməsi skanetmənin böyük sahələrdə və böyük sürətlə aparılması zamanı başlanğıc sahədə təhriflərin yaranması ilə özünü göstərir. Yeni pyezomateriala tətbiq olu- nan gərginlik kifayət qədər sürətlə dəyişən zaman özünü bürü- zə verir. Həmçinin təkrar skanetmə SZM şəkillərində xüsusi sürüşmələrə gətirib çıxardır. Sürüşmə təsiri, skanedicinin sürətini azaltdıqdan və skanedicini “ilkin işə hazırlama”-dan
86
Skanedici zond mikroskopiyasında təhriflər
sonra azalmış olur. Təcrübə zamanı SZM şəkillərində sürüşmə ilə bağlı təhriflər yaranarsa, skanedicini müəyyən vaxt dayandırıb prosesi yenidən təkrar etməli. Bu tətbiqlərdən sonra SZM şəkillərindəki təhriflər məsələn, şaquli xətlərin əmələ gəlməsi ilə əyilmə təkrar kadrlarda azalmış olacaqdır. Aydındır ki, sürüşmə tələb olan başlanğıc nöqtədə skanetməni başlamaq üçün skanedicini dərhal yerdəyişməsi zamanı meydana çıxır. Buna görə də skanedicinin idarə olunması alqoritmlərində dərhal idarəedici gərginliyin kəskin sıçrayışlı addımla dəyiş- məsi aradan götürülmüşdür və sürüşmənin nəzərə alınması üçün dayanma anı daxil edilmişdir. ç) Temperatur dreyfi Laboratoriyada temperaturun təsadüfü dəyişməsi həmişə mövcuddur və elementlərin konstruksiyalarının uzunluqlarının dəyişməsinə, zond və nümunə yerdəyişməsinə nəzərən dəyiş- mələrinin yaranmasına səbəb olur. Məsələn tempera- tur dəyişməsi uzunluğu l=20mm, temperaturun xətti geniş- lənmə əmsalı
olan pyezoboru uzunluğunu qədər dəyişmiş olur. S T o 1 = Δ -1 -6 K 10 2
⋅ = β o A T l l 40 = Δ = Δ β Z koordinatı üzrə hamar temperatur dreyfi, skanetmə prosesində nümunənin SZM şəkillərində müstəvi meylinə səbəb olur. X və Y koordinatları üzrə xətti ölçülərin dəyişməsi zond və nümunə müstəvisində yerdəyişmələrə gətirib çıxırır və bunun da nəticəsində şəkillərin ölçüləri dəyişir. Bütünlüklə bu təhriflər keramikanın sürüşməsi ilə bağlı oxşar təhriflərdir.
Həm x, y - nümunənin müstəvi səthi üzrə, həm də z - şaquli istiqamətdə zondun yerdəyişməsini təmin edən pyezoke- ramik konstruksiyasılar skanedicilər adlanır. Bir neçə növ skanetmə cihazları mövcuddur. Ən çox yayılmış “üç ayaqlı” və “boru” şəkilli skanedici cihazlardır (Şəkil 4-7).
“Nanotexnologiyadan laboratoriya işləri”. Dərs vəsaiti
a)
b) Şəkil 4-7. Üç ayaqlı skanedici (a) Z istiqamətində skanetmə zamanı çevrənin qövsü üzrə hərəkət edir. Boru şəkilli skanedici (b) mürəkkəb hiperbolik funksiyanı təsvir edir. Bu effektlər SZM şəkillərində əyilmə təhriflərə gətirir Üç ayaqlı skanedicinin üç koordinat oxu üzrə hərəkətini ortoqonal strukturda yerləşmiş, üç asılı olmayan pyezokerami- kalar yerinə yetirir. Skanetmə vaxtı X və Y pyezokeramikaya gərginlik verilir, skanedici Z pyezokeramikasının sonunda bərkidilmiş zondu nümunə müstəvisindən məcburi çıxarır. Beləliklə, Z-pyezoke- ramikasına verilən gərginlik zondu nümunə ilə əks əlaqədə saxlamağa imkan yaradır. Bu zaman nümunənin səthi tamamilə hamar olarsa belə şəkildə bükülmüş formanın alınmasına səbəb olur(Şəkil 4-8). Üçayaqlı skanedicidə Z-pyezokeramika və buna uyğun olaraq onun sonunda bərkidilmiş zond skanetmə zamanı çevrə- nin qövsü üzrə hərəkət edir(2 tərtibli müstəvi). Bu qövs üçbu- cağın faktiki ölçüləri ilə təyin olunur və skanetmənin sürətinin dəyişməsi onu dəyişdirmir. Bu təhriflər 2-ci tərtib levelinq vasitəsi ilə şəkildən(Şəkil 4-8) asanlıqla kənarlaşdırıla bilər. Boru şəkilli skanedicilər lotarial müstəvidə içi boş pyezo- elektrik borunun əyilməsi və uzanması və ya borunun sıxılması
88 Yüklə 210,83 Kb. Dostları ilə paylaş:
|