ナノインデンター

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SEM／TEM in-situ ナノインデンター

Brukerの電子顕微鏡組込み型ナノインデンテーションシステム（Picoindenter：ピコインデンター）は、SEM・TEM内に組み込むことで、ナノインデンターなどの定量性のあるナノ力学特性評価を行いながら、その際に実際に生じたナノ力学現象（破壊、剥離、結晶面のすべりなど）をin-situで観察することが可能です。SEM・TEMでの観察結果を画像、動画で記録し、ナノ力学特性評価で得られた荷重－変位曲線とリアルタイムで比較することで、ナノ力学現象についてより深い考察や知見を得ることが期待できます。Brukerのピコインデンターは多くのメーカーのSEM、TEMに適合するように設計されています。皆様がお持ちのSEM、TEMに対し、接続に必要なスループットをご準備、簡単に接続できるようセットアップされます。

SEM組込み型システム PI 89 / PI 85E / PI 80

PI 89 SEM PicoIndenter

PI 95 TEM PicoIndenter

PI 85E SEM PicoIndenter

PI 80 SEM PicoIndenter

システム特徴

※対応できる機能が製品により異なります。詳細はお問合せ下さい。

SEM／TEM中でナノインデンテーションをはじめとする様々な試験が可能

多種多様な試料で、基本的な機械的特性、応力－歪み挙動、剛性、破壊靭性、および変形メカニズムを評価するために、様々な測定手法・モードを選択可能です。具体的にはナノインデンテーション・ナノスクラッチ・ナノDMA・圧縮試験・曲げ試験などです。Push-to-Pull（PTP）デバイスを搭載することでナノワイヤなどの引張試験を実施可能で、電気特性の変化も同時に計測できます。

Push-to-Pull（PTP）デバイスを用いたZnOナノワイヤの引張試験の様子

カンチレバーの曲げ試験の様子

ハードディスク表面DLC
コーティングのナノスクラッチ
試験の様子

ナノ粒子の圧縮破壊試験の様子

圧縮前後のNiナノピラーの暗視野TEM像；試験前にピラーで観察された高い転位密度は圧縮により認められなくなった
Nature Materials 7, 115-119 (2007)

EBSDなどSEM／TEM中で行う各種分析手法とシームレスに評価可能

ブルカー特許出願済の試料ステージを用いて、ピコインデンターで硬さ・弾性率などを測定した後、EBSDで結晶方位を観察するなどシームレスに評価可能です。複数の分析手法を組み合わせることで深い知見が得られます。

EBSDで取得した結晶方位解析結果、ナノインデンテーション測定によりできた圧痕が認められる（黒色部）

シームレス評価を可能にする日本で唯一のチルトローテーションステージ

Brukerは傾き補正、回転が可能なチルトローテーションステージをご提供します。このステージはBrukerが日本で特許を取得している技術でSEMチャンバー内でEBSD、FIBなどの手法をシームレスに実施することを可能にしました。

ピコインデンターのチルトローテーションステージ

最高1000℃、最低-130℃の加熱・冷却機構

極限の環境下における材料特性評価に理想的な機能です。加熱・冷却時の材料変形の挙動を直接観察できます。試料と圧子が同一温度となるように圧子自体を加熱・冷却する機構も備えます。

室温（左）および800°C（中央）で圧縮試験を行った後のボンドコーティングピラーの形態、および試験の結果得られた応力-ひずみ曲線（右）

SPMイメージング機能とXPM高速機械的特性マッピング機能の搭載が可能

Brukerのピコインデンターは的確なフィードバックで圧子とピエゾ駆動のスキャニングステージを動作させることで、ナノスケールの精度を保ちつつ高速で圧子とサンプル間の位置調整ができます。これにより、SPMイメージングによる表面形状像の取得やXPM機能による高速機械的特性マッピングテストが可能になりました。SPMイメージングを行うことで測定前後の表面形状観察を実施でき、SEM画像で定量することが難しい高さ情報を得ることができます。また、XPM機能を用いることで、EDS / EBSDから得られたマッピング情報と機械的特性のマッピング情報の関連性を高スループットで明らかにすることができます。