[发明专利]透射电镜中纳米线原位压缩下力电性能测试装置

摘要

一种透射电镜中纳米线原位压缩下力学电学性能测试装置，属于纳米材料性能原位检测领域。该发明设计通过压电陶瓷拉伸单元、微悬臂梁力学检测系统以及电学测量系统，对单根纳米线以及其它一维纳米材料在透射电镜中实现原位压缩，并在压缩过程中可以利用透射电镜的成像系统获得纳米尺度甚至在原子尺度上的变形信息，而且还可以实现弹性、塑性、弯曲以及断裂的力学性能定量测量，同时也可以对一维纳米材料进行电学性能测量，实现在压缩过程中的电荷输运性能的研究。本发明结构简单，便于操作，应用范围广，具有直观性和定量检测的特性，便于解释和发现纳米材料优异的力学/电学等综合性能。

主权项

1.一种透射电镜中纳米线原位压缩下力电性能测试装置，其特征在于：将压电陶瓷片(2)放置于透射电镜样品杆的密封管(1)内，一端固定，固定端外接两根驱动导线(19)，驱动导线(19)的另一端外接与驱动电源(20)，压电陶瓷片(2)的另一端与放置于承载底座(4)的沟槽内的连动杆(5)相接，连动杆(5)的另一端与集成块(6)内的金属滑块(13)相接，承载底座(4)一端接于透射电镜样品杆的密封管(1)，承载底座(4)的另一端接于集成块(6)；所述集成块(6)的构造如下所述：长方体外壳(7)的开口端与承载底座(4)相接，其中长方体外壳(7)的顶部与底部均不封口。第一绝缘垫片(8)与第二绝缘垫片(9)水平放置于长方体外壳(7)内并与之相固定，第二绝缘垫片(9)放在靠近长方体外壳(7)的开口端，第一绝缘垫片(8)放在靠近长方体外壳(7)的封闭端，其中第一绝缘垫片(8)与第二绝缘垫片(9)的中间保留一条30-50微米的缝隙，使缝隙与长方体外壳(7)的开口端平行，在第一绝缘垫片(8)之上平行固定一镀金属硅片(10)，它靠近第二绝缘垫片(9)的一侧通过刻蚀法刻一条悬臂梁(11)，并且使悬梁臂(11)也平行于长方体外壳(7)的开口端。在第二绝缘垫片(9)之上垂直于悬梁臂(11)的方向上固定一滑轨(12)，滑轨(12)远离悬梁臂(11)的一端设置一凸块，在滑轨(12)之上安装金属滑块(13)，将悬臂梁(11)与金属滑块(13)的上表面设置在同一水平面上，悬臂梁(11)与金属滑块(13)之间的缝隙宽度可通过微调旋钮(15)调整金属滑块(13)来改变，微调旋钮(15)安装在滑块(12)上的凸块内。