Metodo e dispositivo per misure di posizione e di massa

A method and device for measuring an interaction between a probe and a sample, particularly suitable for scanning probe microscopy, mass and environmental measurements. The device includes a foil attached through an edge portion to a substrate, with the probe located at a point distant from said portion; the foil is free to make oscillations, according to a predetermined mode, of an amplitude correlated with the interaction, and has a surface with a piezoelectric layer on which an interdigitated transducer is arranged. The device also includes means for generating periodic signals, and means for transforming said signals into excitation voltages applied to the terminals of the transducer. In a basic realizable form, a frequency (ν*) signal causes periodic voltage-strain states through the transducer that result in an oscillation of the foil, with frequency (ν*). In an advantageous realizable form, means to determine the amplitude (D) of the oscillation use a periodic signal produced by the means and applied as an excitation voltage to the transducer, to which corresponds a reflected signal of amplitude dependent on the deformation (δ) amplitude (D) related to the interaction. A first advantageous form of realization involves the use of antennas to transmit the signals, and a second form of realization involves the use of an additional transducer interdigitated on the foil, so that the transducer can be arranged remotely from the probe so that the temperature of the sample is not altered during the measurement.

Un metodo ed un dispositivo per misurare un’interazione tra una sonda ed un campione, adatto in particolare per microscopia a scansione di sonda, misure di massa e ambientali. Il dispositivo comprende una lamina fissata attraverso una porzione di bordo ad un supporto, con la sonda localizzata in un punto distante da detta porzione; la lamina è libera di compiere oscillazioni, secondo una modalità prefissata, di ampiezza correlata all’interazione, ed ha una superficie con uno strato piezoelettrico su cui è disposto un trasduttore interdigitato. Il dispositivo comprende inoltre mezzi per generare segnali periodici, e mezzi per trasformare detti segnali in tensioni di eccitazione applicate ai terminali del trasduttore. In una forma realizzativa di base, un segnale di frequenza (ν*) causa attraverso il trasduttore stati di tensione - deformazione periodici che determinano un’oscillazione della lamina, con frequenza (ν*). In una forma realizzativa vantaggiosa, mezzi per determinare l’ampiezza (D) dell’oscillazione utilizzano un segnale periodico prodotto dai mezzi ed applicato come tensione di eccitazione al trasduttore, cui corrisponde un segnale riflesso di ampiezza dipendente dalla deformazione (δ) di ampiezza (D) correlata all’interazione. Una prima forma realizzativa vantaggiosa prevede l’impiego di antenne per trasmettere i segnali, ed una seconda forma realizzativa prevede l’impiego di un ulteriore trasduttore interdigitato sulla lamina, in modo da poter disporre il trasduttore in posizione remota rispetto alla sonda, in modo da non alterare la temperatura del campione durante la misura.