压力显微镜（二）

压力显微镜（二）

压电力显微镜（PFM）在压电陶瓷晶体测试中的作用主要体现在以下几个方面：

1. 纳米级压电现象研究：PFM是扫描探针显微家族中用于研究纳米级材料压电现象的电学模式。它在测量纳米级形貌的同时，还测量材料对电压施加的机械响应；

2.  铁电畴的成像与分析：PFM是一种可在微米和纳米长度范围内“看见”铁电畴的独特工具。它基于逆压电效应，即电压施加到样品上导致样品扩展，然后用PFM测量样品的机械延伸。在PFM中测得的样品延伸或位移很小，只有几纳米；

3.  压电系数的定量测量：PFM振幅信号提供有关信号强度以及材料的压电张量的信息。PFM相位信号提供有关极化方向的信息。PFM是一种无损AFM测试手段，它只需极少的样品准备就可以对材料的压电响应进行高分辨率测量；

4.  铁电畴结构与性能关系研究：PFM技术是目前研究铌酸钾钠基无铅压电陶瓷以及其他压电陶瓷畴结构一种非常重要的技术手段。通过利用PFM表征了铌酸钾钠基陶瓷体系畴结构，研究铌酸钾钠基无铅压电陶瓷在多相共存时的畴结构与高性能之间的关系；

5.  压电性能的表征：PFM可以用于测试样品的微区压电性能。对压电响应的测量一方面可以证明晶体结晶在非心点群（点群432除外），另一方面揭示材料压电性能的好坏；

6.  压电材料的纳米尺度压电系数定量分析：PFM技术发展成为在纳米尺度无损表征压电、铁电材料的重要工具。通过PFM技术，可以从位移信号响应中分离出本征的压电响应，进而确定其局域的有效压电系数；

 压电材料的微观结构与性能表征：PFM技术可以用于研究压电材料的电滞回线，并且可以对铁电材料进行写畴。铁电材料的相位和振幅与施加的电压呈函数关系，测得的电滞回线和蝴蝶曲线可以用于判断铁电材料的矫顽场。