可用于原子力显微镜的薄膜材料微挠曲加载装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可用于原子力显微镜的薄膜材料微挠曲加载装置及方法。该加载装置包括螺旋式加载轴、制动装置、装夹装置、加载杆、锥形加载头和基座，其中：加载杆与螺旋式加载轴轴连接；锥形加载头固定在加载杆顶端；制动装置对螺旋式加载轴进行制动；装夹装置将螺旋式加载轴固定在基座上。通过手动控制螺旋式加载轴的旋转运动，推动加载杆和锥形加载头产生水平位移，经锥形加载头与薄膜材料试件的接触作用，使得试件末端产生竖直方向的变形。该微挠曲加载装置与原子力显微镜联合使用，实现对于材料在承受挠曲变形时的微纳米尺度力、电、磁性质及微观结构的观测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在原子力显微镜下对薄膜材料进行挠曲变形加载的微小装置，用于研究薄膜材料的力学、电学、磁学等物理性质受基底机械变形的影响，属于功能材料“力学-电学-磁学-显微结构”相关性测量领域。
技术介绍
原子力显微镜是对材料微纳米尺度形貌进行观测的有效手段。近些年，在其基础上发展起来的压电模块和磁场模块，是对铁电/压电材料、铁磁材料、半导体材料等，尤其是薄膜材料，进行微纳米尺度力学、电学和磁性性质测试表征的得力工具。随着纳米材料制备技术和测试技术的发展，人们逐渐认识到材料在微纳米尺度下物理性质往往与宏观体材料的物理性质存在显著的差异，例如铁电材料的介电常数、自发极化、电滞回线、矫顽场、饱和极化强度等都存在明显的尺寸效应。学术上，人们尝试从挠曲电效应(介电材料中应变梯度引起极化强度的现象)、曲率相关效应等方面的理论对此进行解释，但至今这种微纳米尺度下的力电磁耦合效应的反常现象，仍未得到足够深刻的认识，其物理规律还有待从微观机理上进行进一步的探索；应用上，器件工程师们希望知道其所应用的薄膜功能材料，在基地发生挠曲变形时，是否仍然可以正常工作，器件服役过程中相关材料性质受挠曲变形影响本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜材料微挠曲加载装置，包括螺旋式加载轴、制动装置、装夹装置、加载杆、锥形加载头和基座，其中：加载杆与螺旋式加载轴轴连接，锥形加载头固定在加载杆顶端，由螺旋式加载轴推动加载杆和锥形加载头产生轴向位移；制动装置对螺旋式加载轴进行制动；螺旋式加载轴通过装夹装置固定在基座上。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜材料微挠曲加载装置，包括螺旋式加载轴、制动装置、装夹装置、加载杆、锥形加载头和基座，其中加载杆与螺旋式加载轴轴连接，锥形加载头固定在加载杆顶端，由螺旋式加载轴推动加载杆和锥形加载头产生轴向位移；制动装置对螺旋式加载轴进行制动；螺旋式加载轴通过装夹装置固定在基座上。2.如权利要求1所述的薄膜材料微挠曲加载装置，其特征在于，所述螺旋式加载轴、力口载杆和锥形加载头的最大径向尺寸小于20_。3.如权利要求2所述的薄膜材料微挠曲加载装置，其特征在于，所述螺旋式加载轴、力口载杆和锥形加载头的最大径向尺寸在8 15_范围内。4.如权利要求1所述的薄膜材料微挠曲加载装置，其特征在于，所述制动装置为丝杠制动装直。5.如权利要求1所述的薄膜材料微挠曲加载装置，其特征在于，所述基座中间为凹槽，凹槽的一侧为用于放置并固定薄膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：方岱宁，周浩，李法新，周锡龙，苗鸿臣，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：