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本文標(biāo)題："壓電力顯微鏡原理建構(gòu)在逆壓電效應(yīng)上"
新聞來源：未知 發(fā)布時(shí)間：2013-1-20 1:04:51 本站主頁地址：http://www.y7853.cn
壓電力顯微鏡的原理
壓電力顯微鏡原理建構(gòu)在逆壓電效應(yīng)上，在一經(jīng)極化的壓電陶瓷材料的內(nèi)
部偶極兩端加上與其束縛電荷電場方向同向(或反向)的電場，
則會(huì)使正負(fù)束縛電荷間的距離縮短(或增長)，此乃因外加電壓使極化強(qiáng)度增強(qiáng)或
減小進(jìn)而使正負(fù)束縛電荷間的距離增加或縮短，若在陶瓷材
料兩端加上的是交流電場，陶瓷材料的形變方向?qū)?huì)隨著交流電場的極性而作改
變，故此效應(yīng)是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，稱之為逆壓電效應(yīng)。
未施加電壓施加一電壓，并產(chǎn)生逆壓電效應(yīng)
由于全部的鐵電材料中皆呈現(xiàn)壓電特性，因此當(dāng)施加一電場于鐵電材料的
兩端會(huì)因極化方向不同而產(chǎn)生不同方向的形變，藉此我們可以透過壓電力顯微鏡
來得到鐵電區(qū)影像。依量測方式，壓電力顯微鏡又分為垂直式（Vertical PFM）
及側(cè)向式（Lateral PFM）。Vertical PFM：
假設(shè)鐵電材料中有兩個(gè)鐵電區(qū)的極化方向垂直膜面且兩者極化方向相反，并
使用導(dǎo)電探針當(dāng)作上電極，來偵測鐵電性材料的極化方向。當(dāng)無施加電壓于導(dǎo)電
探針與下電極之間時(shí)，鐵電材料沿著垂直方向不會(huì)有任何形變，；
若施加一正電壓于導(dǎo)電探針與下電極層之間，對于極化方向垂直膜面且方向
朝下之鐵電區(qū)（c-ferroelectric domain），則會(huì)造成此區(qū)域膨脹，反之極化方向朝
上之鐵電區(qū)（c+ferroelectric domain）則會(huì)造成此區(qū)域收縮；反之，當(dāng)施壓一負(fù)電壓于導(dǎo)電探針與下電極層
之間時(shí)，其產(chǎn)生的電場方向?yàn)槌�，對�?c-ferroelectric domain 會(huì)產(chǎn)生收縮，而對 c+ferroelectric domain 則產(chǎn)生膨脹
未施加電壓于材料兩端，無產(chǎn)生形變,（b）施加正電壓時(shí)，兩相反極化方向產(chǎn)生的形
變施加負(fù)電壓時(shí)，兩相反極化方向產(chǎn)生的形變將上述的假設(shè)與逆壓電效應(yīng)作結(jié)合，
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