Badanie elektrycznych i mechanicznych właściwości warstw pasywnych w nanoskali przy użyciu Mikroskopii Sił Atomowych - Projekt - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

Badanie elektrycznych i mechanicznych właściwości warstw pasywnych w nanoskali przy użyciu Mikroskopii Sił Atomowych

Przedmiotem projektu badawczego jest rozwój techniki Elektrochemicznej Spektroskopii Impedancyjnej (Electrochemical Impedance Spectroscopy – EIS) sprzężonej z Mikroskopem Sił Atomowych (Atomic Force Microscopy - AFM) w celu charakteryzowania elektrycznych i mechanicznych własności warstw pasywnych z rozdzielczością nanometryczną. Dotychczasowe próby badania własności impedancyjnych materiałów przy użyciu mikroskopu AFM opierały się na trzech technikach. Pierwszą techniką jest Scanning Spreading Resistance Microscopy (SSRM), która wykorzystuje prąd stały do pomiaru rezystancji materiału. Możliwe jest w tej metodzie uzyskanie mapy rezystancyjnej równolegle z topograficzną. Drugą techniką jest skanowanie próbki korzystając z sinusoidalnego sygnału pobudzenia o stałej częstotliwości. Równolegle z topograficzną uzyskujemy mapę impedancyjną dla konkretnej częstotliwości. Trzecią techniką jest klasyczna spektroskopia impedancyjna, w której próbka jest badana punktowo sygnałami z pewnego zakresu częstotliwości. Ta metoda jest czasochłonna, więc na ogół wykonuje się pomiary tylko dla kilku punktów, ale za to uzyskane informacje są najbardziej kompletne (uzyskuje się pełne widmo impedancyjne). Aby dokładnie określić własności elektryczne układu i umożliwić ich porównywanie z innymi układami wymagana jest znajomość powierzchni kontaktu sonda - podłoże. W skali nano występują zjawiska nieobserwowane w codziennych warunkach, na przykład rezystancja rozproszenia RSR= r/4r, gdzie r - rezystywność próbki, r – promień kontaktu sondy z próbką. Zatem badając własności elektryczne materiałów przy użyciu mikroskopu AFM, co jest coraz bardziej powszechne, powinna być zapewniona taka sama powierzchnia kontaktu. Określenie jej nie jest proste, ponieważ zależnie od stosunku elastyczności próbki do elastyczności ostrza sondy, możliwe są różnego rodzaju deformacje obu ciał podczas ich dociskania. Przyjęcie jednego z modeli oddziaływań dwóch ciał pozwoli określić geometrię układu, gdy ciała są w kontakcie ze sobą. Następnie możliwe będzie wyeliminowanie wpływu wielkości powierzchni styku na wyniki i ujednolicenie wyników pomiarów prądowych.

Informacje szczegółowe

Finansowanie projektu:
PRELUDIUM
Okres realizacji:
brak danych - brak danych
Kierownik projektu:
dr inż. Mateusz Tobiszewski
Realizowany w:
Katedra Elektrochemii, Korozji i Inżynierii Materiałowej
Typ zgłoszenia:
Krajowy Program Badawczy
Pochodzenie:
Projekt krajowy
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 18 razy