[发明专利]多场调控磁电功能透射电镜样品杆

说明书

本发明公开了多场调控磁电功能透射电镜样品杆，多场调控磁电功能透射电镜样品杆，包括样品杆头、样品杆身、手握柄，所述的样品杆身由同轴设置的前端细杆和后端粗杆组成，所述的样品杆身中，前端细杆与后端粗杆通过密封圈连接，前端细杆与样品杆头连接，后端粗杆与手握柄连接；所述的样品杆头设置有微型电磁铁及四电极压电陶瓷管。申请人应用对称性原理和沟槽轨道的设计，使本发明中的样品杆结构对称布置，平衡性好，尺寸紧凑，直线运动，在一定的程度上还减小了内应力和抵消温度引起的形变。

技术领域

本发明涉及透射电子显微镜配件，属于纳米材料测量领域。更具体地，涉及多场调控磁电功能透射电镜样品杆。

背景技术

材料的宏观性能往往与其本身的成分、结构以及晶体缺陷中原子的位置等密切相关，在电子显微镜下观察微观结构离不开样品杆或者样品台。透射电子显微镜中的原位技术是当前迅速发展的研究领域，其优点为：可以在微观尺寸条件下实时观察研究材料和器件的结构变化和物理性质，有利于准确了解材料和器件的实际使用效果。透射电子显微镜是利用电子的波动性来观察固体材料内部的显微结构的仪器。透射电镜类似光学显微镜的原理，可将放大倍数提高到上千万倍，远大于光学显微镜的放大倍数。

电磁学性质是材料和器件的重要性质，可以反映材料和器件的诸多物理性能，例如磁滞回线种类不同可以反映材料微观磁畴结构排布方式不同，磁阻效应可以反映材料的畴壁位移和磁畴反转的特点等。当需要原位研究电、磁、力信号对材料和器件性质影响时，需要将电流、电压、磁场和作用力分别加到样品上，通过分别改变外加电学、磁学或力学信号的强弱、方向来研究其性能变化。目前，在透射电镜样品杆上加装电磁力三场是原位电镜技术发展的一个重要分支。

现有技术中商业和自主开发透射电镜样品杆功能单一，价格昂贵，更重要的是以静态磁性研究为主要方式，无法实现多场调控条件下性质研究。国内外尚无多场调控的磁电功能透射电镜样品杆，针对此问题，申请人开发了一种可以多自由度压电力学操纵，磁、电、力多场调控的透射电镜样品杆。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述缺陷，提供多场调控磁电功能透射电镜样品杆。

本发明是通过以下技术方案来实现的：多场调控磁电功能透射电镜样品杆，包括样品杆头、样品杆身、手握柄，所述的样品杆身由同轴设置的前端细杆和后端粗杆组成，所述的样品杆身中，前端细杆与后端粗杆通过密封圈连接，前端细杆与样品杆头连接，后端粗杆与手握柄连接；所述的样品杆头设置有微型电磁铁及四电极压电陶瓷管，四电极压电陶瓷管与针尖固定头连接，纳米针尖与针尖固定头连接。

进一步，所述的样品杆身中还包含有四电极压电陶瓷管，四电极压电陶瓷管通过Z轴连接器与Z轴驱动器连接，Z轴驱动器是由压电陶瓷片、三氧化二铝片、驱动导轨、石英柱组成，压电陶瓷片上下表面均粘有三氧化二铝片，驱动导轨下表面也粘有三氧化二铝片，压电陶瓷片置于驱动导轨侧面，石英柱位于驱动导轨内部。

进一步，所述的样品杆身中还包括有Y轴驱动器与Y轴连接器，Z轴驱动器通过中间传动杆与Y轴连接器连接，所述的样品杆身中的Y轴连接器与Y轴驱动器连接，Y轴驱动器是由压电陶瓷片、三氧化二铝片、驱动导轨、石英柱组成，压电陶瓷片上下表面均粘有三氧化二铝片，驱动导轨下表面也粘有三氧化二铝片，压电陶瓷片置于驱动导轨上，石英柱位于驱动导轨内部。

进一步，所述的样品杆身中还包括有X轴驱动器与X轴连接器，Y轴驱动器与X轴驱动器连接，并位于后端粗杆内部，X轴连接器通过后端固定杆与手握柄，所述的样品杆身中的Y轴驱动器通过驱动导轨与X轴驱动器连接，X轴驱动器是由压电陶瓷片、三氧化二铝片、驱动导轨、石英柱组成，压电陶瓷片上下表面均粘有三氧化二铝片，驱动导轨下表面也粘有三氧化二铝片，压电陶瓷片置于驱动导轨上，石英柱位于驱动导轨内部。

进一步，Z轴驱动器与中间传动杆连接处设置有小凸台。

进一步，手握柄侧面和样品杆身前端细杆均设有导向销。