納米硬度計主要由移動線圈,、加載單元,、金剛石壓頭和控制單元4部分組成,。壓頭及其所在軸的運動由移動線圈控制，改變線圈電流的大小即可實現(xiàn)壓頭的軸向位移,，帶動壓頭垂直壓向試件表面,，在試件表面產(chǎn)生壓力。移動線圈設(shè)計的關(guān)鍵在于既要滿足較大量程的需要,，還必須有很高的分辨率,，以實現(xiàn)納米級的位移和精確測量。壓頭載荷的測量和控制是通過應(yīng)變儀來實現(xiàn)的,。應(yīng)變儀發(fā)出的信號再反饋到移動線圈上．如此可進行閉環(huán)控制,，以實現(xiàn)限定載荷和壓深痕實驗。整個壓入過程完全由微機自動控制進行,?？稍诰€測量位移與相應(yīng)的載荷，并建立兩者之間的關(guān)系壓頭大多為金剛石壓頭,，常用的壓頭有Berkovich壓頭,、Cube Corner壓頭和Conical壓頭。納米力學(xué)測試技術(shù)的發(fā)展推動了納米材料和納米器件的性能優(yōu)化,。四川半導(dǎo)體納米力學(xué)測試定制

量子效應(yīng)也決定納米結(jié)構(gòu)新的電,，光和化學(xué)性質(zhì)。因此量子效應(yīng)在鄰近的納米科學(xué),，納米技術(shù),，如納米電子學(xué)，先進能源系統(tǒng)和納米生物技術(shù)學(xué)科范圍得到更多注意,。納米測量技術(shù)是利用改制的掃描隧道顯微鏡進行微形貌測量,，這個技術(shù)已成功的應(yīng)用于石墨表面和生物樣本的納米級測量,。安全一直是必須認真考慮的問題,。電測量工具會輸出有危險的、甚至是致命的電壓和電流,。清楚儀器使用中何時會發(fā)生這些情形顯得極為重要,，只有這樣人們才能采取恰當(dāng)?shù)陌踩婪妒侄?。請認真閱讀并遵從各種工具附帶的安全指示。四川半導(dǎo)體納米力學(xué)測試定制納米力學(xué)測試可以幫助研究人員了解納米材料的力學(xué)性能與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,，為納米材料的設(shè)計和優(yōu)化提供指導(dǎo),。

納米壓痕儀簡介，近年來,，國內(nèi)外研究人員以納米壓痕技術(shù)為基礎(chǔ),，開發(fā)出多種納米壓痕儀，并實現(xiàn)了商品化,，為材料的納米力學(xué)性能檢測提供了高效,、便捷的手段。圖片納米壓痕儀主要用于微納米尺度薄膜材料的硬度與楊氏模量測試,，測試結(jié)果通過力與壓入深度的曲線計算得出,，無需通過顯微鏡觀察壓痕面積。納米壓痕儀的基本組成可以分為控制系統(tǒng),、 移動線圈系統(tǒng),、加載系統(tǒng)及壓頭等幾個部分。壓頭一般使用金剛石壓頭,，分為三角錐或四棱錐等類型,。試驗時，首先輸入初始參數(shù),，之后的檢測過程則完全由微機自動控制,，通過改變移動線圈系統(tǒng)中的電流，可以操縱加載系統(tǒng)和壓頭的動作,，壓頭壓入載荷的測量和控制通過應(yīng)變儀來完成,，同時應(yīng)變儀還將信號反饋到移動線圈系統(tǒng)以實現(xiàn)閉環(huán)控制，從而按照輸入?yún)?shù)的設(shè)置完成試驗,。

原位納米機械性能試驗技術(shù),，原位納米機械性能試驗技術(shù)是一種應(yīng)用超分辨顯微學(xué)、納米壓痕技術(shù)等手段,，通過獨特的力學(xué)測試方法對納米尺度下的材料機械性質(zhì)進行測試的方法,。相比于傳統(tǒng)的拉伸、壓縮等方法,，原位納米機械性能試驗技術(shù)具有更高的精度和更豐富的信息,，可以為納米材料的研究提供更加詳細的數(shù)據(jù)支持。隨著納米尺度下功能性材料的不斷涌現(xiàn),，納米力學(xué)測試將成為實現(xiàn)其合理設(shè)計的重要手段之一,。原位納米力學(xué)測量技術(shù)在納米材料力學(xué)測試領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，它不只可以為納米尺度下材料力學(xué)行為的實驗研究提供詳細的數(shù)據(jù)支撐,，而且還可以為新材料的設(shè)計和開發(fā)提供指導(dǎo),。碳納米管,、石墨烯等納米材料，因獨特力學(xué)性能,，備受關(guān)注,。

AFAM 方法提出之后，不少研究者對方法的準(zhǔn)確度和靈敏度方面進行了研究,。Hurley 等分析了空氣濕度對AFAM 定量化測量結(jié)果的影響,。Rabe 等分析了探針基片對AFAM 定量化測量的影響。Hurley 等詳細對比了AFAM 單點測試與納米壓痕以及聲表面波譜方法的測試原理,、空間分辨率,、適用性及測試優(yōu)缺點等。Stan 等提出一種雙參考材料的方法,，此方法不需要了解針尖的力學(xué)性能,，可以在一定程度上提高測試的準(zhǔn)確度。他們還提出了一種基于多峰接觸的接觸力學(xué)模型,，在一定程度上可以提高測試的準(zhǔn)確度,。Turner 等通過嚴格的理論推導(dǎo)研究了探針不同階彎曲振動和扭轉(zhuǎn)振動模態(tài)的靈敏度問題。Muraoka提出一種在探針微懸臂末端附加集中質(zhì)量的方法,，以提高測試靈敏度,。Rupp 等對AFAM測試過程中針尖樣品之間的非線性相互作用進行了研究。納米力學(xué)測試還可以用于研究納米結(jié)構(gòu)材料的斷裂行為和變形機制,。四川半導(dǎo)體納米力學(xué)測試定制

納米力學(xué)測試的結(jié)果可以為納米材料的安全性和可靠性評估提供重要依據(jù),。四川半導(dǎo)體納米力學(xué)測試定制

除了采用彎曲振動模式進行測量外，Reinstadtler 等給出了探針扭轉(zhuǎn)振動模式測量側(cè)向接觸剛度的理論基礎(chǔ),。通過同時測量探針微懸臂的彎曲振動和扭轉(zhuǎn)振動,，Hurley 和Turner提出了一種同時測量各向同性材料楊氏模量、剪切模量和泊松比的方法,。Killgore 等提出了利用軟探針的高階模態(tài)進行AFAM 定量化測試的方法,，可以使探針施加在樣品上的力減小到10 nN，極大地擴展了這一方法的應(yīng)用范圍,。Killgore 和Hurley提出了一種新的脈沖接觸共振的方法,，將接觸共振與脈沖力模式相結(jié)合，不只能測量探針的接觸共振頻率和品質(zhì)因子,，還可以測量針尖樣品之間黏附力的大小,。四川半導(dǎo)體納米力學(xué)測試定制