- 1. Câblage de la HF2LI avec le SAM V
Connexions :
vertical output (SAM V) ----> input 1(HF2LI)
sample bias input (SAM V) ----> ouput 1 (HF2LI) - note : mettre sur le SAM V le commutateur sur input !!!
Aux 1 (HF2LI) ----> Input 1 (Nanoscope 5)
Aux 2 (HF2LI) ----> Input 2 (Nanoscope 5)
Aux 3 (HF2LI) ----> Input lock in 3 (Nanoscope 5)
- 2. Configuration du workspace nanoscope
Configurez le logiciel tel que l'échantillon soit au "sample bias" et la pointe "ground"
- 3. Types de pointes
Attention toutefois la résonance au contact est 4.4x plus élevée que la résonance libre du levier [ref Ute Rabe]
J'utilise personnellement des :
- nanosensors PPP-EFM (PtIr)
- micromash OPUS 240 AC (PtIr)
- nanosensors CDT NCH (conductive diamant)
- 4. Réglage de labone de Zurich Instrument
- lockin
- mod
- aux
- pid
- sweep
- 4.1. Réglage de l'onglet lockin
On regarde un signal AC suite à une excitation AC : dans signal inputs je coche AC
La partie démodulateur : le TC est mis à 1ms et le taux de transfert à 3.7k (suffisant)
Dans mon exemple j'allume TOUS les demods
Au moment venu les tensions et les output seront configurés
- 4.2. Réglage de l'onglet sweep
Dans l'onglet control
On règle l’oscillateur utilisé pour le sweep : ici c'est le osc 1 freq
On règle la plage de balayage du sweep : ici entre 260k et 300k
On règle pour la visualisation le demod 1 mag et demod 1 phase
Sweep mode log est décoché
le nombre de point est mis à 500 ici
Dans l'onglet settings
dans filter mode on se met en advanced mode
puis on coche phase unwarp pour voir les phases tourner sans saut
Dans l'onglet Math
On cherche Resonance et Q puis on clique ADD
Cela nous donnera en temps réel le facteur de qualité Q de notre résonance en mettant correctement les deux curseurs verticaux
- 4.3. Faire un sweep
Dans l'onglet lockin mettre la tension Vac du output 1 à 200mV ici et cliquer ON
Et le output 1 en ON
Vérifier que le RANGE soit bien configuré
Ensuite pour démarrer un sweep, rendez-vous sur l'onglet sweep et faites SINGLE
Si rien ne se passe, il faut vérifier que vous êtes sur le bon oscillateur et que vous visualisez le bon démodulateur
ici Demod 1 Mag et Demod 1 Phase avec une excitation avec l'oscillateur 1
Vérifier que les échelles soient en AUTO dans la cadre visualisation
Vérifier que votre plage de fréquences balayées est à la bonne échelle
- 4.4. Réglages des satellites
Ici le delta f est de 4kHz donc les satellites seront à plus ou moins 2kHz de la porteuse
Il suffit alors d'aller dans l'onglet MOD, l'activer puis appliquer la tension aux satellites et à la porteuse :
Puis relancer un sweep avec en plus les amplitudes du demod 2 et du demod 3 tel que :
- 4.5. Configurer les MODs
Coté oscillateurs :
Choisir la régulation en amplitude : AM
Entrer la fréquence dans le MOD 1 frequency
Et la fréquence des satellites
Coté démodulateurs :
choisir les oscillateur 1 pour la porteuse et oscillateur 3 pour les satellites
Bien contrôler que l'input est configurer sur In 1
TC = 1ms
Configurer le MOD 2 de la même manière sachant qu'en choisissant les oscillateurs 1 et 3 les valeurs se mettront automatiquement.
J'utilise le MOD 2 pour le déphasage du signal de phase du demod 3 sur le demod 6 car la HF2LI ne sait pas faire cela directement.
- 4.6. Configurer le PID
Choisir Dual Frequency Tracking et les demod 2 et 3
setpoint à 0V
Choisir dans Output l'Oscillateur Frequency 1
Mettre dans Center la fréquence de résonance au contact
Choisir le range à quelques dizaines de kHz ici 40 kHz
Pour le PID je mets des valeurs assez hautes pour suivre la résonance
ici P: 500k I: 500k D: 5m
- 5. Imagerie vertical PFM
Puis activer les MOD 1 et MOD 2 et mettre la modulation du MOD 1 à 2x la valeur utilisée pour le sweep : ici 600mV
Le MOD 2 est uniquement pour le déphasage du signal de phase ici -90°
Puis dans l'onglet PID activer le PID
La fenêtre lockin ressemble à celle-ci
- 6. Réglage des sorties
Aux 2 : la phase verticale
Aux 3 : la phase verticale décallée
Donc Aux 1 = demod 3 R
Aux 2 = demod 3 theta avec échelle de 50mV/deg (correspondant à 9V = 180°)
Aux 3 = demod 6 theta (ici demod 3 dephasé de -90°)
Le demod 6 theta sera utilisé si la phase du demod 3 theta "fait le tour" afin de la recaler dans l'échelle.