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本文標題："壓電力顯微鏡原理建構在逆壓電效應上"
新聞來源：未知 發布時間：2013-1-20 1:04:51 本站主頁地址：http://m.zulinpingtai.cn
壓電力顯微鏡的原理
壓電力顯微鏡原理建構在逆壓電效應上，在一經極化的壓電陶瓷材料的內
部偶極兩端加上與其束縛電荷電場方向同向(或反向)的電場，
則會使正負束縛電荷間的距離縮短(或增長)，此乃因外加電壓使極化強度增強或
減小進而使正負束縛電荷間的距離增加或縮短，若在陶瓷材
料兩端加上的是交流電場，陶瓷材料的形變方向將會隨著交流電場的極性而作改
變，故此效應是將電能轉換成機械能，稱之為逆壓電效應。
未施加電壓施加一電壓，并產生逆壓電效應
由于全部的鐵電材料中皆呈現壓電特性，因此當施加一電場于鐵電材料的
兩端會因極化方向不同而產生不同方向的形變，藉此我們可以透過壓電力顯微鏡
來得到鐵電區影像。依量測方式，壓電力顯微鏡又分為垂直式（Vertical PFM）
及側向式（Lateral PFM）。Vertical PFM：
假設鐵電材料中有兩個鐵電區的極化方向垂直膜面且兩者極化方向相反，并
使用導電探針當作上電極，來偵測鐵電性材料的極化方向。當無施加電壓于導電
探針與下電極之間時，鐵電材料沿著垂直方向不會有任何形變，；
若施加一正電壓于導電探針與下電極層之間，對于極化方向垂直膜面且方向
朝下之鐵電區（c-ferroelectric domain），則會造成此區域膨脹，反之極化方向朝
上之鐵電區（c+ferroelectric domain）則會造成此區域收縮；反之，當施壓一負電壓于導電探針與下電極層
之間時，其產生的電場方向為朝上，對于 c-ferroelectric domain 會產生收縮，而對 c+ferroelectric domain 則產生膨脹
未施加電壓于材料兩端，無產生形變,（b）施加正電壓時，兩相反極化方向產生的形
變施加負電壓時，兩相反極化方向產生的形變將上述的假設與逆壓電效應作結合，
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