二重周波数共鳴追跡（DFRT）

用　途：PFM、圧電、強誘電材料、ナノメカニカル特性

多層薄膜とマルチフェロイック材料が薄くなるにつれて、減少した分極電圧に対する感度を高めるために、共鳴増強測定の必要性が必要になります。バルク材料では固定低周波数でのロックイン測定が標準でしたが、
AFM センサーの接触共振では、機械的または静電的励起に対するナノメカニカル応答が大幅に強化されます。
同じ Zurich Instruments ユニット内で、バイモーダル励起、サイドバンド検出、および振幅の違いに関するPID フィードバックを、面内および面外のコンポーネント測定の両方で同時に利用できます。

メソッドの説明

ロックインアンプの内部にあるPIDコントローラーを使用して、共振周辺の周波数 f1 および f2 で測定された２つの振幅の差を調整します。
差の大きさと符号を使用して、PID コントローラのエラー信号を計算し、駆動周波数（ f1 + f2 ）/ 2 を変更できます。

共振では、A1 と A2 の間に違いはなく、結果のエラー信号もありません。
上の図のように共振周波数が低下すると、A2' - A1' は負になり、駆動周波数が低下します。

LabOneはイメージングをサポート

LabOne データ収集は、 ２次元プロットで測定されたパラメータを描写するために、ピクセルのグリッドに測定されたサンプルを整列させるのに役立つグリッド・モードを備えています。
したがって、すべて同じユーザインターフェイス内で、実験パラメータを変更し、すぐに別のタブで結果を確認することができます。
LabOne は、トリガされた方法で複数のチャンネルで最大 800 kSa / s までストリーミングできるため、ビデオレート（8フレーム* 256* 256 ピクセル / 秒）までの画像取得に適しています。
取得した画像を SXM 形式で保存することもできます。

高度な DFRT

チューリッヒインスツルメンツの電子機器を使用した測定には、標準的な PFM 取得に関して一連の利点があります。

画像リソース

DFRT を使用して LabOne グリッドモードを使用して作成された画像。
ワシントン大学、シアトルの Ehsan Esfahani のご厚意による画像。
画像は、DFRT モードの第４高調波応答を使用したナノ結晶 Sm ドープセリアサンプルで測定された振幅と位相を示しています。そのようなサンプルは、粒界近くのより高い濃度の可動種を示します。

DFRTのその他のアプリケーション

DFRT は、PFM と同じ原理に依存しているESM（電気化学的ひずみ顕微鏡法）にも使用できますが、イオン電流によるひずみまたはSTIM（走査型熱イオン顕微鏡法）に敏感で、熱振動によって生じるひずみを測定します。

References

• Rodriguez et al., Nanotechnology, Volume 18, Number 47 (2007)
• Tracking Resonance Frequency without Phase: the DFRT Method
• DFRT-PFM workshop – INL Lyon
• Workshop on Nanomechanics – Montpellier, France

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• ロックインアンプ 原理解説
• ロックインアンプの主な応用
• サポートおよびサービス