Bimodal atomic force microscopy
பைமோடல் அணுசக்தி நுண்ணோக்கி (பைமோடல் ஏ. எஃப். எம்) என்பது ஒரு மேம்பட்ட அணுசக்தி நுண்ணோக்கி நுட்பமாகும், இது பொருள் பண்புகளின் உயர் இடஞ்சார்ந்த தெளிவுத்திறன் வரைபடங்களை உருவாக்குவதன் மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. நிலப்பரப்பு, சிதைவு, நெகிழ்வான மாடுலஸ், பாகுத்தன்மை குணகம் அல்லது காந்தப்புல வரைபடங்கள் உருவாக்கப்படலாம். பைமோடல் ஏ. எஃப். எம் என்பது ஒரு விசை நுண்ணோக்கி நுண்ணுயிரியின் இரண்டு ஐகென் மோட்களின் (அதிர்வுகள்) ஒரே நேரத்தில் கிளர்ச்சி மற்றும் கண்டறிதலை அடிப்படையாகக் கொண்டது. வரலாறு எண் மற்றும் தத்துவார்த்தக் கருத்தாய்வுகள் பைமோடல் ஏ. எஃப். எம் வளர்ச்சியைத் தூண்டின. இந்த முறை ஆரம்பத்தில் காற்று சூழல்களில் நிலப்பரப்பு மாறுபாட்டை மேம்படுத்துவதாக கருதப்பட்டது. நிலைமின்னியல் மற்றும் காந்த தொடர்புகள் போன்ற நிலப்பரப்பு அல்லாத பண்புகளைக் கண்டறியும் திறன் போன்ற மூன்று அடுத்தடுத்த முன்னேற்றங்கள்; திரவ மற்றும் அல்ட்ரா-ஹை வெற்றிடத்தில் இமேஜிங் மற்றும் அதன் உண்மையான அளவு அம்சங்கள் மேலும் முன்னேற்றங்கள் மற்றும் பயன்பாடுகளுக்கு களம் அமைக்கின்றன. பைமோடல் ஏ. எஃப். எம் இன் கோட்பாடுகள் மாதிரியுடன் முனையின் தொடர்பு உற்சாகமான முறைகளின் வீச்சுகள், கட்ட மாற்றங்கள் மற்றும் அதிர்வெண் அதிர்வுகளை மாற்றியமைக்கிறது. அந்த மாற்றங்கள் கருவியின் பின்னூட்டத்தால் கண்டறியப்பட்டு செயலாக்கப்படுகின்றன. பல அம்சங்கள் நானோ அளவுகோலில் பைமோடல் ஏ. எஃப். எம்-ஐ மிகவும் சக்திவாய்ந்த மேற்பரப்பு தன்மைப்படுத்தும் முறையாக ஆக்குகின்றன. (i) தீர்மானம். அணு, மூலக்கூறு அல்லது நானோ அளவிலான இடஞ்சார்ந்த தீர்மானம் நிரூபிக்கப்பட்டது. (ii) ஒரே நேரத்தில். வெவ்வேறு பண்புகளின் வரைபடங்கள் ஒரே நேரத்தில் உருவாக்கப்படுகின்றன. (iii) திறன். பொருள் சொத்து வரைபடங்களை உருவாக்க ஒரு பிக்சலுக்கு அதிகபட்சமாக நான்கு தரவு புள்ளிகள் தேவைப்படுகின்றன. (iv) வேகம். பகுப்பாய்வு தீர்வுகள் அவதானிப்புகளை பொருள் பண்புகளுடன் இணைக்கின்றன. கட்டமைப்புகள் ஏ. எஃப். எம். இல், பின்னூட்ட சுழல்கள் நுண்ணோக்கியின் செயல்பாட்டை ஒரு நிலையான மதிப்பை முனையின் அலைவின் அளவுருவாக வைத்திருப்பதன் மூலம் கட்டுப்படுத்துகின்றன. முக்கிய பின்னூட்ட வளையம் வீச்சுடன் செயல்பட்டால், ஏஎஃப்எம் முறை வீச்சு பண்பேற்றம் (ஏஎம்) என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது அதிர்வெண் மாற்றத்துடன் செயல்பட்டால், ஏ. எஃப். எம் முறை அதிர்வெண் பண்பேற்றம் (எஃப். எம்) என்று அழைக்கப்படுகிறது. பைமோடல் ஏ. எஃப். எம் பல பின்னூட்ட சுழல்களுடன் இயக்கப்படலாம். இது பல்வேறு பைமோடல் கட்டமைப்புகளுக்கு வழிவகுக்கிறது. கட்டமைப்புகள் ஏஎம்-ஓபன் லூப், ஏஎம்-எஃப்எம், எஃப்எம்-எஃப்எம் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, பைமோடல் ஏஎம்-எஃப்எம் என்றால் முதல் முறை ஒரு வீச்சு பண்பேற்ற வளையத்துடன் இயக்கப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் 2 வது முறை அதிர்வெண் பண்பேற்ற வளையத்துடன் இயக்கப்படுகிறது. உணர்திறன், சமிக்ஞை-க்கு-சத்தம் விகிதம் அல்லது சிக்கலான தன்மை ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் உள்ளமைவுகள் சமமாக இருக்காது. AM-FM உள்ளமைவைக் கருத்தில் கொள்வோம். முதல் முறை இலவச வீச்சை அடைய உற்சாகமாக உள்ளது (தொடர்பு இல்லை) மற்றும் அதன் வீச்சு மற்றும் கட்ட மாற்றங்களின் மாற்றங்கள் ஒரு பூட்டு பெருக்கி மூலம் கண்காணிக்கப்படுகின்றன. முக்கிய பின்னூட்ட வளையம் முனை செங்குத்து நிலையை (ஏஎம்) மாற்றியமைப்பதன் மூலம் ஒரு குறிப்பிட்ட செட்-பாயிண்டில் வீச்சை நிலையாக வைத்திருக்கிறது. ஒரு நானோ மெக்கானிக்கல் மேப்பிங் பரிசோதனையில், 90 டிகிரிக்கு கீழே வைக்கப்பட வேண்டும், அதாவது, ஏ. எஃப். எம் விரட்டும் நிலையில் இயக்கப்படுகிறது. அதே நேரத்தில், ஒரு எஃப்எம் வளையம் இரண்டாவது ஐகென் மோடில் செயல்படுகிறது. ஒரு கட்ட-பூட்டு-சுழற்சி இரண்டாவது பயன்முறையின் கட்ட மாற்றத்தை 90 டிகிரியில் வைத்திருப்பதன் மூலம் கிளர்ச்சி அதிர்வெண்ணை ஒழுங்குபடுத்துகிறது. வீச்சு மாறிலியை பராமரிக்க கூடுதல் பின்னூட்ட வளையம் பயன்படுத்தப்படலாம். கோட்பாடு பைமோடல் ஏஎஃப்எம் செயல்பாட்டின் கோட்பாடு பல அம்சங்களை உள்ளடக்கியது. அவற்றில், தூண்டப்பட்ட முறைகளின் சமன்பாடுகள், முனையில் செயல்படும் தொடர்பு சக்திகளின் வகை, டெமட்யுலேஷன் முறைகளின் கோட்பாடு அல்லது வரையறுக்கப்பட்ட அளவு விளைவுகளின் அறிமுகம் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் தொடர்ச்சியான கான்டிலீவர் கற்றை யூலர்-பெர்னௌலி சமன்பாட்டை வெளிப்படுத்துவதற்கான தோராயங்கள். சுருக்கமாக, ஏ. எஃப். எம் இல் உள்ள முனை இடப்பெயர்ச்சி ஒரு புள்ளி-நிறை மாதிரியால் தோராயமாக மதிப்பிடப்படுகிறது, அங்கு,,, மற்றும் முறையே, ஓட்டுநர் அதிர்வெண், இலவச அதிர்வு அதிர்வெண், தரக் காரணி, விறைப்பு, உந்து சக்தி i-th முறை, மற்றும் முனை-மாதிரி தொடர்பு சக்தி. பைமோடல் ஏ. எஃப். எம். இல், முனையின் செங்குத்து இயக்கம் (விலகல்) இரண்டு கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது, ஒவ்வொரு முறைக்கும் ஒன்று, நிலையான, முதல் மற்றும் இரண்டாவது முறை விலகல்களுடன்; மற்றும் முறையே, முறை i இன் வீச்சு, அதிர்வெண் மற்றும் கட்ட மாற்றம் ஆகும். பைமோடல் ஏஎஃப்எம் அவதானிப்புகளை பொருள் பண்புகளாக மாற்றும் கோட்பாடு விரியல் மற்றும் ஆற்றல் சிதறல் கோட்பாடுகளை உற்சாகமான முறைகளின் இயக்கத்தின் சமன்பாடுகளுக்கு பயன்படுத்துவதை அடிப்படையாகக் கொண்டது. பின்வரும் சமன்பாடுகள் பெறப்பட்டன, அங்கு இரண்டு முறைகளின் ஊசலாட்டம் காலமுறை ஆகும்; பயன்முறையின் தரக் காரணி அதாவது பைமோடல் ஏ. எஃப். எம் செயல்பாடு எந்த ஜோடி ஐகென் மோட்களையும் உள்ளடக்கியதாக இருக்கலாம். இருப்பினும், முதல் இரண்டு ஐகென் மோட்களை உற்சாகப்படுத்துவதன் மூலம் சோதனைகள் பொதுவாக செய்யப்படுகின்றன. பைமோடல் ஏ. எஃப். எம் கோட்பாடு நுண்ணோக்கி அவதானிப்புகளுடன் பொருள் பண்புகளை இணைக்க பகுப்பாய்வு வெளிப்பாடுகளை வழங்குகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு பரவளைய ஆய்வு (ஆரம்) மற்றும் நேரியல் விஸ்கோலாஸ்டிக் கெல்வின்-வோயிக்ட் மாதிரியால் வழங்கப்பட்ட ஒரு முனை-மாதிரி விசைக்கு, மாதிரியின் பயனுள்ள நெகிழ்வான மாடுலஸ், சுருக்கத்தின் பிசுபிசுப்பு குணகம், இழப்பு தொடுகோடு அல்லது பின்னடைவு நேரம் ஆகியவற்றால் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. எலாஸ்டிக் மாடுலஸ் மேலே உள்ள சமன்பாட்டிலிருந்து பெறப்படுகிறது. ஹேமேக்கர் மாறிலி மற்றும் ஃபெரோ காந்த மாதிரியின் காந்த அளவுருக்களை தீர்மானிக்க பிற பகுப்பாய்வு வெளிப்பாடுகள் முன்மொழியப்பட்டன. பயன்பாடுகள் பைமோடல் ஏ. எஃப். எம் பல்வேறு வகையான மேற்பரப்புகள் மற்றும் இடைமுகங்களை வகைப்படுத்த பயன்படுத்தப்படுகிறது. சில பயன்பாடுகள் இடஞ்சார்ந்த தெளிவுத்திறனை மேம்படுத்த இருமுனை அவதானிப்புகளின் உணர்திறனைப் பயன்படுத்துகின்றன. இருப்பினும், பைமோடல் ஏ. எஃப். எம் இன் முழு திறன்களும் பொருள் பண்புகளின் அளவு வரைபடங்களின் உற்பத்தியில் காட்டப்படுகின்றன. இந்த பிரிவு அடையப்பட்ட இடஞ்சார்ந்த தீர்மானம், அணு அளவு அல்லது நானோ அளவு ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. கிராஃபீன், குறைக்கடத்தி மேற்பரப்புகள் மற்றும் உறிஞ்சப்பட்ட கரிம மூலக்கூறுகளின் அணு மற்றும் மூலக்கூறு அளவிலான தெளிவுத்திறன் அணு அளவிலான இமேஜிங் அதி உயர் வெற்றிடத்தில் பெறப்பட்டது. புரதங்களில் உருவாக்கப்பட்ட நீர்ப்பாசன அடுக்குகளின் ஆங்ஸ்ட்ரோம்-தெளிவுத்திறன் படங்கள் மற்றும் ஒரு உலோக-கரிம சட்டக வேலைப்பாடு, ஊதா சவ்வு மற்றும் ஒரு கொழுப்பு இரு அடுக்கு ஆகியவற்றின் யங்கின் மாடுலஸ் வரைபடம் ஆகியவை நீர் கரைசல்களில் பதிவாகியுள்ளன. மெட்டீரியல் ப்ராபர்டி அப்ளிகேஷன்ஸ் பைமோடல் ஏ. எஃப். எம் பரவலாக மெட்டீரியல் பண்புகள், குறிப்பாக, மெக்கானிக்கல் பண்புகளின் உயர் இடஞ்சார்ந்த தெளிவுத்திறன் வரைபடங்களை வழங்க பயன்படுத்தப்படுகிறது. பாலிமர்கள், டிஎன்ஏ, புரதங்கள், புரத இழைகள், கொழுப்புகள் அல்லது 2டி பொருட்களின் நெகிழ்வான மற்றும்/அல்லது விஸ்கோலாஸ்டிக் பண்பு வரைபடங்கள் உருவாக்கப்பட்டன. படிக காந்த கார்னெட்டுகள், நிலைமின்னியல் திரிபு, உயர் காந்தத் துகள்கள் மற்றும் அதிக அடர்த்தி கொண்ட வட்டுகள் உள்ளிட்ட இயந்திரமற்ற பண்புகள் மற்றும் தொடர்புகளும் வரைபடமாக்கப்பட்டன. குவான்டிடேட்டிவ் ப்ராபர்டி மேப்பிங்-க்கு உற்சாகமான முறைகளின் விசை மாறிலிகளின் அளவுத்திருத்தம் தேவைப்படுகிறது. குறிப்புகள் ஸ்கேனிங் ஆய்வு நுண்ணோக்கி மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான சக்திகள் அறிவியல் நுட்பங்கள்