マイクロピラー圧縮
in-situ SEM マイクロピラー押し込み試験は、試験中の応力変形を直接観察することができます。変位制御により、正確なひずみまで変形させ、その後の分析のために変形した構造を維持することができます。
アプリケーション
Oxford Instruments Group グループの一員
NMT04 ナノメカニカルテストシステムは、in-situ SEM/FIB ナノインデンテーション技術の最先端にあります。FemtoTools 独自の MEMS 技術を活用し、マイクロおよびナノスケールの材料分析で卓越した精度を実現します。
MEMS ベースの力センサーを採用した NMT04 は、卓越した分解能、再現性、および動的応答性を誇ります。本システムは、金属、セラミック、薄膜、およびメタマテリアルや MEMS などのマイクロスケール構造のナノインデンテーションに最適です。さまざまな研究分野に対応するためのアクセサリーによる拡張機能も備わっています。
NMT04 は、マイクロピラー押し込み試験、薄膜やナノワイヤーの引張試験、マイクロビームの破壊試験などの用途に優れています。これにより、塑性変形、亀裂成長、破壊靭性を正確に定量化することができます。コンパクトな設計でほとんどの市販の SEM に適合するため、EBSD や EDX などの手法による包括的な相関分析が可能です。
マイクロエレクトロメカニカルシステム（MEMS）ベースの力センサーは、極めて小さな可動質量と高い剛性により、最大 100 kHz という比類なきダイナミックレンジを実現しています。さらに、MEMS の精密な製造公差により、ノイズフロアを 500 pN まで低減することが可能です。
最大 100 kHz |
500pN まで低減 |
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| 共鳴周波数 | 強制ノイズフロア |
変位制御型ナノインデンテーションは、一貫したインデンテーション深度における機械的性質の測定と比較に不可欠であり、等しい材料体積の評価を保証します。
本質的に変位制御 | ||
| コントロールモード |
NMT04 は、SEM 内部の電子後方散乱回折（EBSD）または走査型透過電子顕微鏡（STEM）検出器とシームレスに動作するように特別に設計されています。そのオープンな測定フレームにより、機械試験中に試料の微細構造の変化を同時に観察・分析することが可能です。
高温モジュールは、800 °C までの制御された温度下で、ナノインデンテーション、マイクロピラー押し込み、マイクロカンチレバー曲げ、マイクロ引張試験などの機械的試験を可能にします。当社の先端加熱機能を備えたマイクロフォースセンシングプローブと組み合わせることで、制御された等温試験を実施することができます。
| 温度範囲 | 酸化防止 | |
| 高温モジュール | 800 °C | 真空 |
スクラッチ試験モジュールは、交換可能なサンプルステージとピエゾスキャナ、および FemtoTools 2 軸マイクロフォースセンシングプローブを組み合わせています。サンプルの平面内移動と垂直方向の力印加を同時に行うことで、ナノスクラッチ試験、ナノウェア試験、SPM イメージングといった高度な評価技術を実現します。
| 移動範囲 | ノイズフロア | |
| ピエゾスキャナ | 20 µm | 50 pm |
回転ステージは、試料をインデンター先端に対して回転配置可能にし、回転ステージをサンプルリボルバーとして使用することで、1 回のセッションで複数の試料をテストすることが可能です。さらに、試料をインデンテーション位置とイメージング位置の間で容易に回転させることができるため、相関ナノメカニカル試験を簡素化します。
*現在、米国および日本では利用できません。
| 移動範囲 | ノイズフロア | |
| 回転ステージ | 360 ° | 35 µ° |
MEMS ベースの引張試験チップは、外側の固定フレーム内に 4 つのフレックスで支えられた可動部で構成されています。電子透過可能な薄膜試料の引張試験を可能にし、走査型透過電子顕微鏡（STEM）または透過キクチ回折（TKD）との同時画像化を実現します。
| ギャップ幅 | |||||
| ナノ引張試験チップ | 100 µm | 50 µm | 10 µm | 7.5 µm | 5 µm |
マイクロフォースセンシングプローブ
FT-S マイクロフォースセンシングプローブは、センサーのプローブ軸に沿ってサブナノニュートンから 2 ニュートンまでの力を測定できるセンサーです。ダイヤモンド・ベルコビッチ、キューブコーナー、フラットパンチ、ウェッジ、円錐形など、多様な先端の材質と形状を選択可能です。
| 力範囲 | 力分解能（10 Hzでのノイズ） | |
| FT-S200 | +/- 200 µN | 500 pN |
| FT-S2’000 | +/- 2 mN | 5 nN |
| FT-S20’000 | +/- 20 mN | 50 nN |
| FT-S200’000 | +/- 200 mN | 500 nN |
| FT-S2’000’000 | +/- 2 N | 5 µN |
FT-S 2軸マイクロフォースセンシングプローブは、マイクロエレクトロメカニカルシステム（MEMS）を基盤とした多軸マイクロフォースセンサーで、平面内の 2 方向における力を同時に測定できます。主な用途は、ナノスクラッチ、ナノトライボロジー、およびナノウェア試験です。
| 力範囲 | 力分解能（10 Hzでのノイズ） | |
| 力検知 | +/- 20 mN | 100 nN |
| 接線力検知 | +/- 20 mN | 100 nN |
高温マイクロフォースセンシングプローブは、マイクロエレクトロメカニカルシステム（MEMS）を基盤としたマイクロフォースセンサーで、200mN から 2 µN までの力を測定できます。さらに、モノリシックに統合された先端ヒーターにより、ナノインデンター先端の温度をサンプルの温度と正確に一致させることができ、等温条件下での試験が可能になります。
| 力範囲 | 力分解能（10 Hzでのノイズ） | |
| 力検知 | +/- 200 mN | 1 µN |
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