PicoFemto原位力-电样品杆重复《Science》实验方法


发布时间:

2018-06-01

泽攸科技的原位TEM/SEM解决方案已协助近50所高校/研究所用户发表大量高质量研究成果。为了进一步开拓用户的研究思路,公众号未来将陆续更新一些原创研究成果,协助用户充分发挥PicoFemto®原位样品杆的功能。

泽攸科技的原位TEM/SEM解决方案已协助近50所高校/研究所用户发表大量高质量研究成果。为了进一步开拓用户的研究思路,公众号未来将陆续更新一些原创研究成果,协助用户充分发挥PicoFemto®原位样品杆的功能。

今天小编带大家来回顾一篇Xin Zhang等人2017年发表在《Science》上的很棒的作品(文章题目:Direction-specific van der Waals attraction between rutile TiO2 nanocrystals. Zhang et al., Science 356, 434-437 (2017))。我们知道,晶体之间的晶格取向决定了晶体间力的大小,其背后的理论模型已经很好地建立起来了。但是呢,如何定量的测定他们之间的相互作用力仍然比较困难。在这个工作中,Xin Zhang等人研究了金红石二氧化钛纳米晶体的相互取向和表面水化作用对范德华色散引力的影响。他们制备了取向确定的金红石结构的二氧化钛(001)透射电镜样品,巧妙的利用AFM悬臂梁结合ETEM对金红石纳米晶之间的范德华色散力进行了测量,系统地评估介入水的作用,并与利夫希茨理论的预测进行定量比较。

利用AFM-STM一体化样品杆,我们可以借助透射电镜的分辨率优势,以及电镜的各种分析功能来研究不同材料在不同载荷下的形貌特征,结构变化以及力学性能。此外,利用AFM的高分辨率力优势你也可以对小尺度的力进行原位定量的实时测量。

本期文章,小编利用氧化锌纳米线替代上述论文中的二氧化钛,结合泽攸科技的PicoFemto®系列原位力-电一体样品杆,对上述论文中的实验方法进行还原。

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图1 文中实验结果(Science 356, 434-437 (2017))  

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图2 本次实验中用到的PicoFemto原位力-电一体样品杆

以下为本次实验中的测试数据:

一、不同应力条件下单根纳米线的形貌特征  

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注:本次实验中的原位视频可关注文末公众号后查看。

二、利用AFM力学杆对氧化锌纳米线和AFM针尖之间的范德华力进行了测量

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注:本次实验中的原位视频可关注文末公众号后查看。

利用压电陶瓷装置将氧化锌纳米线移动到接近弹性系数标定过的AFM针尖时,纳米线会迅速的被AFM 针尖吸引过去。随后,我们缓慢移动样品远离AFM针尖,与此同时利用软件获取力和位移量的变化曲线。

三、同一样品不同应力下的形貌及Force-Displacement曲线  

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注:本次实验中的原位视频可关注泽攸科技公众号后查看。