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    Melhorar a caracterização por microscopia piezoelétrica de materiais cerâmicos

    Figura 1:Vista lateral dos dois tipos de sondas AFM usadas. O da direita é uma ponta ultralonga que diminui a interação eletrostática entre o cantilever e a amostra. Em comparação com a dica padrão - que são as imagens do lado direito, a ponta mais alta fornece um sinal de resposta piezoelétrica mais limpo para adquirir a resposta piezoelétrica do material. Crédito:CSIC

    Uma equipe de pesquisadores do ICMAB provou que as sondas AFM não convencionais são adequadas para a aquisição de um verdadeiro sinal piezoelétrico em microscopia de força piezoresposta. O trabalho, intitulado "Diminuir eletrostática na microscopia de força piezoresponse por meio de pontas mais longas ou ultra-rígidas, "é publicado em Ciência de Superfície Aplicada .

    A microscopia de força de resposta piezoelétrica é uma técnica usada em piezoelétrica. Cada ano, quase 300 manuscritos incluíram esta técnica em suas pesquisas, e a comunidade piezoelétrica publica mais de 5.000 artigos anualmente.

    Nesse trabalho, os pesquisadores testaram quase todas as pontas de prova condutivas de AFM disponíveis no mercado usando um novo método que quantifica a contribuição eletrostática em suas medições. O método se baseia na resolução da função de correlação que descreve as operações matemáticas que um amplificador lock-in realiza para adquirir os sinais. Após a descrição teórica, a mesma amostra é estudada com pontas AFM disponíveis comercialmente, através do uso de dois tipos distintos de testes.

    No primeiro teste, os pesquisadores incrementaram o sinal piezoelétrico, mantendo uma contribuição eletrostática constante. Fazendo isso, a montagem do sinal piezoelétrico aumenta, e, portanto, as mudanças nos resultados finais são dramaticamente diferentes. A partir deste teste, descobriu-se que pontas mais longas fornecem o sinal mais limpo do conjunto geral de pontas de prova usadas. Esses resultados são confirmados pelo uso de experimentos independentes que corroboram os primeiros resultados. A implementação desta solução pode ser usada por qualquer fabricante de AFM.

    Figura 2:Comparação do sinal piezoelétrico adquirido com diferentes testes de sondas. Nessas imagens, quanto maior o contraste, o melhor. É visto que pontas mais longas e ultra-rígidas fornecem o melhor sinal de todas as pontas disponíveis comercialmente. Crédito:CSIC




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