Пьезоответный зондовый микроскоп без электростатического вклада

Контактные и бесконтактные подходы атомно-силовой микроскопии (АСМ) широко применяются для исследования различных свойств поверхностей на наносcale. Во многих измерениях на основе АСМ возникает одновременное электростатическое взаимодействие между зондом/кронштейном АСМ и поверхностью образца, что часто мешает получению точных данных. Поэтому важно количественно оценивать и устранять влияние электростатического эффекта на измерения АСМ. В настоящей работе мы изучаем влияние электростатического эффекта на электромеханический (ЭМ) отклик в пьезоответной зондовой микроскопии (PFM) как модельного режима АСМ. Мы количественно исследуем влияние увеличения внешнего электрического поля и уменьшения жесткости пружины кронштейна, а также рассматриваем стратегии минимизации электростатического вклада. Полученные результаты дают общие рекомендации для количественного анализа ЭМ-отклика и для достижения измерений ЭМ без электростатического воздействия. Выводы применимы к другим методам на основе АСМ, в которых наблюдаются сильные электростатические взаимодействия между зондом/кронштейном и поверхностью образца, как в контактном, так и в бесконтактном режимах.