加泰罗尼亚理工大学 信用:CC0公共领域 压电响应力显微术(PFM)是表征纳米级压电特性的最广泛的技术，即
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用于确定一些材料在受到机械应力和响应电压而变形时发电的能力
压电现象被广泛应用，包括妊娠超声波、注射马达、测量变形的传感器、致动器和声纳等
压电响应力显微术不仅确定材料是否是压电的，而且还确定其压电程度，并且对于这些材料在微电子学和纳米技术中的应用尤其重要
现在，来自加泰罗尼亚理工大学计算方法和数值分析实验室(LaCàN)和加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术研究所(ICN2)的一组研究人员已经从理论和实验上证明，当在纳米尺度上测量材料的压电性时，PFM技术会产生假阳性
PFM技术包括通过原子力显微镜中的导电尖端向材料表面施加电压
微观尖端本身检测材料响应电压的变形；压电系数是用变形除以电压得到的
然而，研究人员表明，用纳米尖端施加电压可以在任何材料中产生变形，无论是否是压电材料
换句话说，用压电响应力显微镜测量的任何材料都具有非零的压电系数，即使它不是压电的
这种奇怪行为的原因是挠曲电，这是一种发生在纳米尺度上的现象，当不均匀的压力施加到材料上时，所有材料都会发出小电压，或者当不均匀的电场施加到材料上时，材料会变形
这正是微观尖端产生的磁场
挠曲电不仅会使材料错误地表现为压电材料，还会改变压电材料的压电系数
这对微电子学中压电器件的特性有非常重要的影响
结果表明，从现在开始，用PFM进行的表征这些装置中材料的测量应该考虑挠曲电的影响
“我们正在从计算的角度研究屈电现象，这涉及到物理学的许多基本表现，”拉肯研究人员艾琳·阿里亚斯解释说，“我们发现PFM技术可以呈现假阳性，因为它不仅可以测量压电现象，还可以检测出人体的其他器官
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对电场的反应，也包括屈肌电
我们已经开发了一个模型，允许我们量化这些响应，从而将压电部分与柔性电部分分开
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