一种透射电镜中纳米线原位拉伸下力电性能测试装置

摘要

一种透射电镜中纳米线原位拉伸下力电性能测试装置，属于纳米材料性能原位检测领域。该实用新型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的一维纳米材料在透射电镜中实现原位拉伸，并在拉伸过程中实现可以利用透射电镜的成像系统，原位的获得纳米尺度甚至原子尺度上的变形信息，而且还可以实现弹性，塑性和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，实现在拉伸过程中的电荷输运性能的研究。本实用新型结构简单，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拉伸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，压电陶瓷片(2)的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，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，并使缝隙与长方体外壳(7)的开口端平行，第一绝缘垫片(8)放在靠近长方体外壳(7)的开口端，第二绝缘垫片(9)放在靠近长方体外壳(7)的封闭端，在第一绝缘垫片(8)之上平行固定一镀金属硅片(10)，通过刻蚀法在金属硅片(10)靠近第二绝缘垫片(9)的一侧刻一条悬臂梁(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)，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)安装在与长方体外壳(7)开口端相对的封闭端上。