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Mesures mécaniques et dimensionnelles

Tout savoir sur la détection et le contrôle de la ferroélectricité à l'échelle nanométrique.

Mesures mécaniques et dimensionnelles

Introduction ou extrait du livre blanc

"Ce livre présente les techniques capables de détecter et de modifier la polarisation ferroélectrique à l’échelle nanométrique dans les matériaux monocristallins ou déposés en couches minces, en mettant l’accent sur l’une d’entre elles : la microscopie de force piézoélectrique (PFM), dérivée de la microscopie à force atomique (AFM). La technique y est décrite en détails : ses différents modes opératoires, ses forces et ses faiblesses, ainsi que les artefacts qui peuvent compliquer l’interprétation des données. Des conseils de bonnes pratiques sont donnés afin de permettre aux utilisateurs non spécialistes de tirer le meilleur parti de ce type de microscopie.

Cet article est consacré à la description de la technique la plus utilisée pour détecter et modifier localement la polarisation ferroélectrique avec une résolution nanométrique. Appelée « Piezoresponse Force Microscopy », elle dérive de la famille plus large des microscopies à force atomique et se fonde sur la mesure de la vibration due à l’effet piézoélectrique inverse, sous l’action d’une tension électrique imposée entre l’électrode inférieure de l’échantillon et la pointe du microscope (qui représente une électrode de taille nanométrique).

Elle permet d’obtenir une cartographie de la composante verticale ou latérale de la polarisation, mais aussi de réaliser des cycles d’hystérésis locaux en arrêtant la pointe au-dessus d’une zone déterminée, et de modifier localement l’état de polarisation en appliquant des tensions continues positives ou négatives entre pointe et échantillon." 

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