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J-GLOBAL ID：201502217240348089   整理番号：15A1229799

周波数変調走査力顕微鏡法用のオートパイロット

Autopilot for frequency-modulation atomic force microscopy

著者 (3件)： KUCHUK Kfir (Dep. of Physics and the Russell Berrie Nanotechnology Inst., Technion - Israel Inst. of Technol., Haifa 32000, ISR) ,  SCHLESINGER Itai (Dep. of Physics and the Russell Berrie Nanotechnology Inst., Technion - Israel Inst. of Technol., Haifa 32000, ISR) ,  SIVAN Uri (Dep. of Physics and the Russell Berrie Nanotechnology Inst., Technion - Israel Inst. of Technol., Haifa 32000, ISR)
資料名： Review of Scientific Instruments  (Review of Scientific Instruments)
巻： 86  号： 10  ページ： 103703-103703-5  発行年： 2015年10月 
JST資料番号： D0517A  ISSN： 0034-6748  CODEN： RSINAK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 原子間力顕微鏡(AFM)操作の最も興味深い側面の一つは最適フィードバックパラメータの発見である。この記述は三つのフィードバックループを用いて片持梁の励起振幅,片持梁の励起周波数,及びz-ピエゾ拡張(extension)を制御する周波数変調(FM)AFMに特に当てはまる。これらのループは撮像過程における安定性,感度,雑音を最適化するために利用者が調節するフィードバックパラメータ群により調整される。先端部-試料の非線形相互作用による周波数とピエゾフィードバックループの間の結合により,これらのパラメータの最適化は困難である。これらのループを調節する四つの比例-積分(PI)パラメータと二つのロックインパラメータは変化する未知の先端部-試料結合の存在下での同時最適化を必要とする。現在,この最適化は試行錯誤の退屈な作業により人的に行われている。本論文では,制御パラメータを自動的に計算するアルゴリズムの開発と実装について報告した。アルゴリズムは非摂動片持梁共振周波数,そのQ値,z-ピエゾ駆動信号パワースペクトル密度を読む。全閉ループ伝達関数の極と零を分析し,未知の先端部-試料伝達関数を抽出し,システム全体の帯域幅とステップ応答を最適化する周波数及びz-ピエゾ制御ループに対する4PIパラメータと2ロックインパラメータを見つける。自家製AFMへアルゴリズムを実装し,計算したパラメータが一貫して優れており,利用者によるさらなる微調整が不要であることを示した。新しいアルゴリズムは経験を積んだ利用者の貴重な時間を節約し,FM-AFMの利用者を容易にし,全自動FM-AFM途中の主な障害を排除する。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *周波数変調 ,  *原子間力顕微鏡 ,  *自動化 ,  フィードバック ,  パラメータ推定 ,  片持梁 ,  周波数 ,  振幅 ,  フィードバック制御 ,  安定性 ,  最適化 ,  パラメータ ,  アルゴリズム ,  伝達関数 ,  圧電気 ,  圧電素子
準シソーラス用語： フィードバックループ ,  制御パラメータ ,  励起周波数 ,  励起振幅

分類 (1件)： 電子顕微鏡,イオン顕微鏡  (BD02050B)

タイトルに関連する用語 (3件)： 周波数変調 ,  走査力顕微鏡法 ,  オートパイロット