Spectroscopie infrarouge à l’échelle nanométrique

Résonance de contact de Lorentz

Mesures nanomécaniques à large bande rapides sur une gamme de températures

Le mode d’imagerie Lorentz Contact Resonance (LCR) améliore encore les capacités des systèmes AFM et nanoIR. LCR permet des mesures nanomécaniques à large bande rapides sur une plage de températures, identifiant les principaux contrastes de mesure des échantillons et permettant un placement précis de la sonde pour l’analyse chimique ou thermique ultérieure avec résolution à l’échelle nanométrique.

Image composite LCR réalisée en sursassant les amplitudes LCR recueillies à trois résonances de contact différentes. Ces résonances ont été sélectionnées pour mettre en évidence les rapports variables de la lignine et de la cellulose qui composent l’échantillon.

Comment cela fonctionne

Lorentz Contact Résonance est basée sur la force Lorentz, la force sur un courant électrique dans un champ magnétique. Un courant oscillant passant par la sonde Thermalever™ interagit avec un champ magnétique qui est concentré près de la sonde, ce qui entraîne une force d’échantillon de pointe oscillant perpendiculaire. La fréquence du courant oscillant sur le cantilever peut être rapidement modifiée pour mesurer les spectres nanomécaniques des résonances de contact.

Conduire la pointe de cette façon, au lieu d’un cristal piézoélectrique, a de nombreux avantages, y compris pas de pièces mobiles dans le système d’entraînement conduisant à des spectres de résonance en porte-à-faux propre sans pics parasites.

Comme il n’y a pas de pièces mobiles actionnant le porte-à-faux, Lorentz Contact Resonance offre une excitation très propre sur de larges gammes de fréquences (parcelle inférieure). Les schémas d’entraînement piezo (intrigue supérieure) peuvent exciter de nombreuses résonances fallacieuses qui interfèrent avec les mesures de résonance de contact et l’interprétation des résultats.

LCR spectrales (a) et image de hauteur de l’AFM (b) montrant des spectres de points individuels sur la matrice PP en bleu, PE en rouge et PS en vert.

Aperçus de propriété mécanique

Notre logiciel Analysis Studio permet de balayer les fréquences sur une large gamme (1 kHz à 4 MHz). En plaçant la sonde Thermalever™ sur la surface de l’échantillon et en balayant toute la plage de fréquences, on peut obtenir des spectres mécaniques de la surface, montrant des propriétés de rigidité différentes via des amplitudes ou des pics décalés aux fréquences résonantes du porte-à-faux.