壓電響應力顯微鏡（pfm）的基本思想是通過電場局部影響壓電樣品表面并分析樣品表面的位移[1]。
pfm技術(shù)基于逆壓電效應，這是材料的電氣和機械性能之間的線性耦合。由于所有鐵電體均表現(xiàn)出壓電性，因此施加到鐵電體樣品上的電場會導致其尺寸發(fā)生變化。
為了檢測極化方向，afm用作頂部電極，該電極在樣品表面上移動。
在“簡介1”動畫中，可以看到在“接觸恒力”模式下，施加在掃描上的電壓對鐵電薄膜中平面外和平面內(nèi)區(qū)域的反應。樣品中產(chǎn)生的電場使平行于電場的極化區(qū)域擴展而相反極化的區(qū)域收縮。
如果極化矢量垂直于電場，則沿電場方向不會發(fā)生壓電變形，但是在鐵電體中會出現(xiàn)剪切應變，從而導致樣品表面沿極化方向平行于其自身發(fā)生位移。
afm探頭根據(jù)表面位移移動會導致懸臂法向或扭轉(zhuǎn)（由于摩擦）變形。偏轉(zhuǎn)的方向取決于電場和疇極化的相互取向。相應地，在交流電場的情況下（請參見簡介2動畫），電場和懸臂偏轉(zhuǎn)之間的相位滯后將取決于它們的相互定向。通常，通過分析法向和扭轉(zhuǎn)懸臂振動的幅度和相位，可以重構(gòu)樣本域結(jié)構(gòu)。
references
m. alexe, a. gruverman (eds.). nanoscale characterisation of ferroelectric materials. scanning probe microscopy approach. springer, 2004.