[发明专利]高频谐振子的谐振频率及品质因子快速测量

权利要求书

1.一种基于原子力显微镜AFM的高频谐振子的谐振频率和/或品质因子快速测量方法，该方法包括：

步骤1：将谐振子器件放于压电陶瓷上，激励信号源输出的激励信号通过波形发生器，经过放大器加载到压电陶瓷上；

步骤2：将压电陶瓷以及谐振子器件放于AFM样品台上，扫描谐振子以确定探针在器件表面位置，然后将探针精确定位于谐振子振幅较大的结构上；

步骤3：将激励信号源的频率设定于预先估计的谐振子谐振频率附近，输出激励信号，等待激励进入稳定状态；

步骤4：设置激励信号源在估计谐振频率附近扫描，利用原子力显微镜探测在扫描频率下谐振子振动位移；

步骤5：改变探针位置到谐振子附近区域，重复步骤4得到器件在谐振子附近的振动位移；

步骤6：将步骤4和5中相同频率的振动位移相减，得到在不同频率下谐振子的净振幅；以及

步骤7：处理得到的数据，绘制振幅-频率图，得到谐振子在不同频率下的振幅曲线，并根据该振幅曲线得到谐振子的谐振频率和/或品质因数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，谐振子器件与压电陶瓷形成机械接触，从而减小损耗。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过扫描谐振子区域的表面形貌，获得探针和谐振子的相对位置，从而将探针精确定位于谐振子的谐振结构上。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过原子力显微镜探针的纳米级的高精度测量，得到探针与谐振子相互作用的振动位移。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过再次测量谐振子附近振动位移，与谐振子谐振结构振动位移结合，得到谐振子的净振幅。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于原子力学显微镜纳米级的分辨率，对各种不同尺寸和形状的谐振子进行测量。