纳米红外光谱学

洛伦兹接触共振

在一定温度范围内的快速宽带纳米力学测量

洛伦兹接触共振(LCR)成像模式进一步提高了原子力显微镜和纳米红外系统的性能。LCR允许在温度范围内进行快速宽带纳米力学测量,确定关键样品测量对比,并允许精确的探针放置,用于随后的纳米级分辨率的化学或热分析。

在三个不同的接触共振处收集的LCR振幅叠加而成的LCR合成图像。选择这些共振以突出组成样品的木质素和纤维素的不同比例。

它是如何工作的

洛伦兹接触共振是基于洛伦兹力,即磁场中作用于电流的力。通过Thermalever™探头的振荡电流与聚焦在探头附近的磁场相互作用,产生垂直的振荡尖端样品力。悬臂梁上振荡电流的频率可以快速改变,以测量接触共振的纳米力学光谱。

以这种方式驱动尖端,而不是使用压电晶体,有许多优点,包括驱动系统中没有运动部件,导致干净的悬臂共振光谱,没有寄生峰。

由于没有运动部件驱动悬臂,所以洛伦兹接触共振在很宽的频率范围内提供了非常干净的激励(下图)。压电驱动方案(上图)可以激发许多干扰接触共振测量和结果解释的伪共振。

LCR光谱(a)和AFM高度图像(b)显示PP矩阵上单个点的光谱(蓝色),PE为红色,PS为绿色。

机械性能洞察

我们的分析工作室软件允许在宽范围内(1 kHz至4 MHz)进行频率扫描。通过将Thermalever™探针放置在样品表面并扫描整个频率范围,可以获得表面的机械光谱,通过悬臂谐振频率的振幅或移位峰显示不同的刚度特性。