“Piezo-generated charge mapping revealed through Direct Piezoelectric Force Microscopy”
Figure : composition 3D des propriétés du matériau : topographie, génération de charge (fA), et réponse électromécanique. La taille de l'image est de 30x15 micromètres.
Cette étude révèle la génération de charge à l'échelle nanométrique des matériaux piézoélectriques et ferroélectriques grâce à une nouvelle méthode de microscopie de force atomique (AFM) appelée « Direct Piezoelectric Force Microscopy DPFM ». La nouveauté de la méthode est la possibilité de mesurer les charges générées par la force appliquée par une pointe AFM, en raison de l'effet piézoélectrique direct. Avec l'utilisation d'un amplificateur spécial fourni par Analog Devices, de minuscules quantités de charges générées peuvent être mesurées. L'amplificateur, de la famille des ADA4530, présente un très faible courant de fuite inférieur à 0,1 fA, ce qui permet de réaliserla première cartographie de charges piézogénérées des couches minces d’oxydes complexes piézoélectriques et ferroélectriques. Cette méthodologie a aussi l’avantage de pouvoir être utilisée simultanément avec des mesures standard de microscopie à force piézoélectrique. Ces travaux de recherche sont le résultat d’une coopération entre l’IES CNRS-UM (Adrien Carretero groupe M2A) et l’ICMAB-CSIC (groupes Nanoparticles and Nanocomposites et Scanning Probe Microscopy Laboratory). L'étude a donné lieu à un brevet européen et est actuellement en cours de commercialisation (device and method for mapping ferroelectric samples. Andres Gomez, Marti Gich, Adrien Carretero-Genevrier, Teresa Puig, Xavier Obradors).
Reference: A.Gomez, M. Gich, A. Carretero-Genevrier, T. Puig, X. Obradors. Piezo-generated charge mapping revealed through Direct Piezoelectric Force Microscopy. Nature Communication DOI 10.1038/s41467-017-01361-2. (2017). https://www.nature.com/articles/s41467-017-01361-2
Communiqués de presse :
https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news/newsid=48408.php
En savoir plus sur la thématique : Nanomatériaux à base d’oxydes fonctionnels pour la conception de nouveaux capteurs innovants (www.nanochemlab.com)
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