纳米力学测试系统

Hysitron TI Premier用于先进材料表征的多功能纳米力学测试仪器

纳米力学与纳米摩擦学测试设备

布鲁克的 Hysitron TI Premier 纳米压痕仪专为在紧凑的平台内提供业界领先的定量纳米力学表征而设计。TI Premier 以久经考验的 Hysitron 技术为基础，提供一套广泛的纳米级力学和摩擦测试技术。利用 TI Premier 的多功能配置，可以完成对各种高级研究的准确测量，同时提供多种技术升级选项，以满足您未来表征需求。

一、亮点

1）强大------功能模块

为准静态纳米压痕、动态表征、高温特性和跨尺度测试提供量身定制的解决方案。

2）证明------Hysitron技术

确保纳米级力学和摩擦测试的准确、可靠、定量。

3）适应------系统配置

支持广泛的复合和相关表征技术，以满足当前和未来表征需求。

二、特点

1）TI 卓越基础配置

* 带原位 SPM 成像的电容式传感器

* 自动样品台

* 计量级花岗岩框架

* 防震设计

* 高分辨率光学成像

* 多种样品加载方式

* 环境隔离罩

* 先进的控制技术

2）强大的基本配置------标准测试模式

• 准静态纳米压痕------定量描述小体积材料的力学性能
• 纳米摩擦磨损------测量纳米级耐磨性
• SPM成像-------利用压头直接成像,原位观察压痕及周围三维形貌。

3）卓越的控制和灵敏度

专有电容传感器技术在纳米压痕测试过程中提供卓越的测量噪声水平（75 nN，<0.2 nm）、精度和可靠性。静电驱动使用很少的电流，实现卓越的温度漂移特性，从而加快数据采集速度，获得更高精度和更好的重复性。

4）定量表征能力

鲁克开发了一套广泛的定量表征技术，实现强大的纳米级材料研究。

• 动态力学分析：存储模量、损耗模量和损耗角作为测量深度、频率和时间的函数。
• 摩擦学：摩擦系数、耐刮擦性能、薄膜粘附力和纳米级磨损。
• 表面形貌表征：原位SPM成像，光学显微镜观察和表面力学性能成像。
• 电特性：原位接触电阻、导电、相变和材料变形行为。
• 环境控制：在高温和可定制的气态环境中，表征纳米力学和纳米摩擦性能。

三、应用

实现特定功能的程序包

布鲁克的 Hysitron TI Premier 提供针对准静态纳米压痕、动态表征、高温表征和跨尺度测试等量身定制的特定功能程序包。这些程序包的配置经过优化，可提供专用解决方案，以满足您的研究和过程控制要求。

1）准静态纳米压痕：针对薄膜和不均匀材料优化的纳米力学特性。

2）动态特征：准静态和动态机械特性，可对从超软到超硬等各种材料进行表征。

3）高温特性：研究机械特性和时间基于温度的变形行为。

4）跨尺度测试：在纳米和微米尺度上的纳米压痕测试。

四、附件

特色选项和附加组件

1）xSol 环境控制腔与载台------环境控制腔实现了定量纳米力学性能和纳米摩擦学特征随着温度、气氛变化

2）nanoECR ------纳米压痕测试的原位导电特性可以和纳米力学性能，材料形变行为和接触电阻等同步研究

3）xProbe------基于 MEMS 传感器的探针可以实现原子力显微镜级别的超低力和位移噪音水平

4）iTF ------专利的原位薄膜力学性能分析包提供了排除基底效应影响的薄膜和多层膜结构的定量力学性能

5）3D OmniProbe 和多量程NanoProbe------通过扩展力和位移测量量程实现微米尺度的力学和摩擦学特性表征

6）同步拉曼光谱------原位研究力学性能和摩擦学特性与材料结构和化学成分的相关性

7）荧光显微镜联用------集成荧光显微镜可实现荧光共定位纳米力学测试等

8）电化学模块------实现氧化和还原环境下的原位定量纳米力学和纳米摩擦学行为研究

9）自动探针更换模块------按钮操作的自动探针更换模块

10）样品台------ 多尺度的磁性、机械和真空固定方式可以固定几乎所有待测样品，包括 300mm 晶圆

11）TriboAE™------ 声音传感器能通过针尖原位监测纳米压痕过程中的断裂和形变产生的声音信号

12）TriboImage™------纳米尺度划痕/磨损的实时表征

 五、相关图片

1）（100） 硅上的五个载荷纳米压痕系列测试，显示了 Hysitron TI Premier 纳米力学测试系统业界领先的噪声水平、性能和数据可重复性

2）熔融石英上的力与位移曲线显示弹塑性材料的典型响应，并在准静态纳米压痕测试后通过原位SPM成像，显示残余压痕形貌

3）350°C（红色）、500°C（绿色）和600°C（紫色）时的 NiCoCrAlY 载荷-位移曲线。这些曲线的低离散性和常规形状表明 Hysitron TI Premier 纳米压痕在高温下的高稳定性