وأيد هذا العمل من قبل جسبس كاكينهي، وأرقام المنحة JP16K17988 و JP16K05996، وبرنامج تعزيز الابتكار الاستراتيجي عبر الوزارات، وحدة D66، القياس والتحليل المبتكر للمواد الهيكلية (سيب-إماسم)، التي تديرها مكتب مجلس الوزراء. المؤلفون أيضا ممتنون للدكتور. ساتوشي كيشيموتو وكيميوشي نايتو في نيمس للمواد سفرب بهم.

<ol><li>Weller, R., Shepard, B. <a target="_blank" href="https://science.report/pub/12945776">Displacement measurement by mechanical interferometry.</a> Proc. Soc. Exp. Stress Anal. 6 (1), 35-38 (1948).</li>
<li>Kishimoto, S., Egashira, M., Shinya, N. <a target="_blank" href="http://opticalengineering.spiedigitallibrary.org/article.aspx?articleid=1072427">Microcreep deformation measurements by a moiré method using electron beam lithography and electron beam scan.</a> Opt. Eng. 32 (3), 522-526 (1993).</li>
<li>Ifju, P., Han, B. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1007/s11340-010-9404-9">Recent applications of moiré interferometry.</a> Exp. Mech. 50 (8), 1129-1147 (2010).</li>
<li>Zhang, H., Wu, C., Liu, Z., Xie, H. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0957-0233/25/9/095002">A curved surface micro-moiré method and its application in evaluating curved surface residual stress.</a> Meas. Sci. Technol. 25 (9), 095002(2014).</li>
<li>Zhang, H., Liu, Z., Wen, H., Xie, H., Liu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subset+geometric+phase+analysis+method+for+deformation+evaluation+of+HRTEM+images%5BTitle%5D)+AND+%22Ultramicroscopy%22%5BJournal%5D)">Subset geometric phase analysis method for deformation evaluation of HRTEM images.</a> Ultramicroscopy. 171, 34-42 (2016).</li>
<li>Wang, Q., Kishimoto, S., Xie, H., Liu, Z., Lou, X. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0026271412005094">In situ high temperature creep deformation of micro-structure with metal film wire on flexible membrane using geometric phase analysis.</a> Microelectron. Reliab. 53 (4), 652-657 (2013).</li>
<li>Wang, Q., Kishimoto, S. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0960-1317/22/10/105021">Simultaneous analysis of residual stress and stress intensity factor in a resist after UV-nanoimprint lithography based on electron moiré fringes.</a> J. Micromech. Microeng. 22 (10), 105021(2012).</li>
<li>Kishimoto, S., Wang, Q., Xie, H., Zhao, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Study+of+the+surface+structure+of+butterfly+wings+using+the+scanning+electron+microscopic+moir%C3%A9+method%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Opt%22%5BJournal%5D)">Study of the surface structure of butterfly wings using the scanning electron microscopic moiré method.</a> Appl. Opt. 46 (28), 7026-7034 (2007).</li>
<li>Li, C., Liu, Z., Xie, H., Wu, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+3D+SEM+Moir%C3%A9+method+for+micro+height+measurement%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Novel 3D SEM Moiré method for micro height measurement.</a> Opt. Express. 21 (13), 15734-15746 (2013).</li>
<li>Xie, H., Wang, Q., Kishimoto, S., Dai, F. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.2732548">Characterization of planar periodic structure using inverse laser scanning confocal microscopy moiré method and its application in the structure of butterfly wing.</a> J. Appl. Phys. 101 (10), 103511(2007).</li>
<li>Tang, M., Xie, H., Wang, Q., Zhu, J. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0957-0233/21/5/055110">Phase-shifting laser scanning confocal microscopy moiré method and its applications.</a> Meas. Sci. Technol. 21 (5), 055110(2010).</li>
<li>Xie, H., Kishimoto, S., Asundi, A., Boay, C. G., Shinya, N., Yu, J., Ngoi, B. K. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0957-4484/11/1/305">In-plane deformation measurement using the atomic force microscope moiré method.</a> Nanotechnology. 11 (1), 24(2000).</li>
<li>Xie, H., Liu, Z., Fang, D., Dai, F., Gao, H., Zhao, Y. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0957-0233/15/9/007">A study on the digital nano-moiré method and its phase shifting technique.</a> Meas. Sci. Technol. 15 (9), 1716(2004).</li>
<li>Wang, Q., Kishimoto, S., Yamauchi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-directional+structural+characterization+of+hexagonal+packed+nanoparticles+by+hexagonal+digital+moir%C3%A9+method%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Three-directional structural characterization of hexagonal packed nanoparticles by hexagonal digital moiré method.</a> Opt. Lett. 37 (4), 548-550 (2012).</li>
<li>Liu, Z., Lou, X., Gao, J. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816609003054">Deformation analysis of MEMS structures by modified digital moiré methods.</a> Opt. Lasers Eng. 48 (11), 1067-1075 (2010).</li>
<li>Li, Y., Xie, H., Chen, P., Zhang, Q. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0957-0233/22/2/025301">Theoretical analysis of moiré fringe multiplication under a scanning electron microscope.</a> Meas. Sci. Technol. 22 (2), 025301(2010).</li>
<li>Patorski, K., Wielgus, M., Ekielski, M., Kaźmierczak, P. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0957-0233/24/3/035402">AFM nanomoiré technique with phase multiplication.</a> Meas. Sci. Technol. 24 (3), 035402(2013).</li>
<li>Wang, Q., Ri, S., Takashita, Y., Ogihara, S., et al. Chapter 33: Full-field measurements of principal strains and orientations using moiré fringes. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-22446-6">Advancement of Optical Methods in Experimental Mechanics</a>. Yoshida, S., et al. 3, Springer. 251-259 (2017).</li>
<li>Wang, Z., Han, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advanced+iterative+algorithm+for+phase+extraction+of+randomly+phase-shifted+interferograms%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Advanced iterative algorithm for phase extraction of randomly phase-shifted interferograms.</a> Opt. Lett. 29 (14), 1671-1673 (2004).</li>
<li>Wang, Q., Xie, H., Hu, Z., Zhang, J., Sun, J., Liu, G. <a target="_blank" href="https://www.scientific.net/AMM.83.185">Residual thermo-creep deformation of copper interconnects by phase-shifting SEM moiré method.</a> Appl. Mech. Mater. 83, 185-190 (2011).</li>
<li>Ri, S., Fujigaki, M., Morimoto, Y. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1007/s11340-009-9239-4">Sampling moiré method for accurate small deformation distribution measurement.</a> Exp. Mech. 50 (4), 501-508 (2010).</li>
<li>Ri, S., Muramatsu, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Theoretical+error+analysis+of+the+sampling+moir%C3%A9+method+and+phase+compensation+methodology+for+single-shot+phase+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Opt%22%5BJournal%5D)">Theoretical error analysis of the sampling moiré method and phase compensation methodology for single-shot phase analysis.</a> Appl. Opt. 51 (16), 3214-3223 (2012).</li>
<li>Wang, Q., Ri, S., Tsuda, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Digital+sampling+Moir%C3%A9+as+a+substitute+for+microscope+scanning+Moir%C3%A9+for+high-sensitivity+and+full-field+deformation+measurement+at+micron%2Fnano+scales%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Opt%22%5BJournal%5D)">Digital sampling Moiré as a substitute for microscope scanning Moiré for high-sensitivity and full-field deformation measurement at micron/nano scales.</a> Appl. Opt. 55 (25), 6858-6865 (2016).</li>
<li>Dai, F., Wang, Z. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/263926500_Automatic_fringe_patterns_analysis_using_digital_processing_techniques_I_Fringe_center_method">Automatic fringe patterns analysis using digital processing tehniques: I fringe center method.</a> Acta Photonica Sinica. 28, 700-706 (1999).</li>
<li>Gutmann, B., Weber, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phase-shifter+calibration+and+error+detection+in+phase-shifting+applications%3A+a+new+method%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Opt%22%5BJournal%5D)">Phase-shifter calibration and error detection in phase-shifting applications: a new method.</a> Appl. Opt. 37 (32), 7624-7631 (1998).</li>
<li>Wang, Q., Kishimoto, S., Tanaka, Y., Kagawa, Y. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816613000845">Micro/submicro grating fabrication on metals for deformation measurement based on ultraviolet nanoimprint lithography.</a> Opt. Lasers Eng. 51 (7), 944-948 (2013).</li>
<li>Min-Jin, T., Hui-Min, X., Yan-Jie, L., Xiao-Jun, L., Dan, W. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0256-307X/29/9/098101">A new grating fabrication technique on metal films using UV-nanoimprint lithography.</a> Chin. Phys. Lett. 29 (9), 098101(2012).</li>
</ol>

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

في التقنية الموصوفة، خطوة واحدة صعبة هي شبكة الصغرى / نانو النطاق أو صريف (مختصر كما الشبكة) تلفيق 26 إذا لم يكن هناك نمط الدوري على العينة. وينبغي أن تكون الملعب الشبكة موحدة قبل تشوه لأنها معلمة هامة لقياس تشوه. إذا كانت المادة المعدنية، وسبائك معدنية، أو السيراميك، الأشعة فوق البنفسجية أو التدفئة نانويمبرينت الطباعة الحجرية (لا شيء) 27 ، شعاع الالكترون الطباعة الحجرية (إبل) 2 ، ركزت أيون شعاع (فيب) طحن 6 ، أو الشبكة طريقة مكررة 26 يمكن أن يكون مستخدم. إذا كانت المادة تحتوي على البوليمر الضعيف، لا يقترح إبل و فيب الطحن. عندما عنصر من المواد ليست الحرارة-- مقاومة، لا يمكن استخدام التدفئة لا شيء. إذا كانت العينة رقيقة، وطريقة شبكة مكررة من الصعب تطبيق لأنه ليس من السهل لفصل العينة. الخطوة الحاسمة لقياس سلالة من صورة الشبكة قبل وبعد تشوه باستخدام تقنية المقترحة هو جيل من العينات مويير هامش 22 ، ومبدأ الذي يختلف عن مبدأ تشكيل التدخل التقليدي هامش موير. ولتوليد هامش ممتص لأخذ عينات مختلفة، يقترح مرشح تمرير منخفض، مثل خوارزمية فت، لقمع الخطوط أو النقاط غير المرغوب فيها. وإذا كانت أطراف التماس المعينة غير واضحة بعد أخذ العينات أسفلها ( أي تضييق صورة الشبكة) والاستكمال الداخلي للشدة الخطية، يمكن اعتماد مرشح التمهيد، مثل المرشح المتوسط، قبل أخذ العينات السفلية. ويمكن استخدام خوارزمية الاستكمال الداخلي B-سبلين من الدرجة الثانية أو حتى الثالثة من أجل الاستيفاء الشدة لتوليد هامشين متماثلين لأخذ العينات. وبالمقارنة مع الأساليب التقليدية للأنسجة المعدنية، فإن تقنية التموج المعينة المقترحة لقياس توزيع السلالة لها ميزة أن تكونإنغ بسيطة سلالة 2D قياس وجود معالجة بسيطة، عالية السرعة، حساسية عالية تشوه، ودقة قياس عالية 23 . قياس سلالة 2D يمكن أن يؤديها بسهولة دون تدوير مرحلة العينة أو خطوط المسح من المجهر، وهو أمر ضروري في الطرق التقليدية. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن قياس تشوه ديناميكي، والمعلومات المطلوبة هي فقط صورة واحدة طلقة الشبكة في كل تحميل. هذا لا يمكن أن يتم مع الأسلوب الزماني تحول المرحلة الزمنية لأن هناك حاجة إلى العديد من الصور الشبكة أو مويري، جنبا إلى جنب مع الوقت في كل حمولة. على الرغم من أن تقنية وصفها يسمح للقياسات سلالة 2D سهلة على المقاييس الصغرى / نانو، فقد القيود الخاصة به 23 ، كما يفعل أي تقنية أخرى. يجب أن تكون مساحة الشبكة في صورة مسجلة أكبر من 1.8 بكسل لتوليد 2-بكسل أو متعدد بكسل هامش موير. إذا كان الملعب الشبكة في الصورة حوالي 2 بيزيلس، يمكن أن يكون 2-بكسل هامش موهير أخذ العينات كبديل للمجهر مسح هامش موير، مع نفس مجال الرؤية في نفس التكبير. ومع ذلك، إذا كان الملعب الشبكة في صورة حوالي 1 بكسل على أعلى دقة المسح الضوئي للمجهر عندما هامش مموج المسح الضوئي واضحة يمكن ملاحظتها مباشرة، وأخذ العينات هامش موير لن تكون قادرة على تشكيل في نفس التكبير. على الرغم من أن العينات يمكن أن تتولد هامش موجي عند زيادة التكبير المجهر، فإن مجال الرؤية لقياس تشوه تنخفض. لحسن الحظ، قرارات المسح من المجاهر التجارية آخذة في التحسن، وأخذ العينات هجاء موجب يمكن أن تتولد في معظم الحالات. وارتفاع دقة المسح الضوئي، وأكبر عدد بكسل من الملعب الشبكة واحدة، وارتفاع دقة قياس سلالة. على عكس طريقة مويرة الضرب أعيد بناؤها من 2 بكسل أخذ العينات موير فرينيجيس، طريقة التجميع المكاني لأسلوب أخذ العينات من مواضع متعددة بكسل بكسل مويير لديه سرعة معالجة أعلى ودقة قياس أعلى ولكن مجال أصغر من الرأي. اختيار الأسلوب يعتمد على عدد بكسل من الملعب الشبكة العينة، أو على دقة القياس المطلوبة ومجال الرؤية إذا كان عدد بكسل من الملعب الشبكة عينة يمكن السيطرة عليها. كلا الأسلوبين مفيدة لاتخاذ قياسات تشوه غير تدميري وإجراء التقييمات الكمية للخصائص الميكانيكية، حدوث الكراك والنمو، والإجهاد المتبقية، كشف عيب، توصيف الهيكلي، الخ.

قياسات تشوه الصغرى / نانو مقياس ضرورية للغاية لتقييم الخواص الميكانيكية، والسلوك عدم الاستقرار، والإجهاد المتبقية، والكراك تحدث المواد المتقدمة. منذ التقنيات البصرية هي عدم الاتصال، حقل كامل، وغير مدمرة، وقد وضعت أساليب بصرية مختلفة لقياس تشوه خلال العقود القليلة الماضية. في السنوات الأخيرة، وتشمل تقنيات قياس تشويه الصغرى / نانو مقياس أساسا أساليب موير 1 ، 2 ، 3 ، 4 ، تحليل المرحلة الهندسية (غبا) 5 ، 6 ، تحويل فورييه (فت)، ارتباط الصورة الرقمية (ديك)، و قياس رقعة نمط الرقطة الإلكترونية (إسبي). من بين هذه التقنيات، غبا و فت ليست مناسبة تماما ل قياسات تشوه معقدة لوجود ترددات متعددة موجودة. طريقة ديك هي سيمبلي ولكن عاجزة ضد الضوضاء لأن الناقل تشوه هو رقطة عشوائية. وأخيرا، إسبي حساس جدا للاهتزاز. ومن بين أساليب التموج الصغرى / النانوية على نطاق واسع، والطرق الأكثر شيوعا في الوقت الحاضر هي أساليب المجهر المسح الضوئي موير، مثل الإلكترون مسح موير 7 ، 8 ، 9 ، ليزر المسحوق موير 10 ، 11 ، المجهر القوة الذرية (عفم) موير 12 ، وبعض الأساليب مويرسوب القائم على المجهر، مثل الرقمية / متداخلة موير 13 ، 14 ، 15 طريقة وطريقة التجميع / كسور موير 16 ، 17 . طريقة موير المسح الضوئي لديها العديد من المزايا، مثل مجال واسع من الرأي، وارتفاع ريسولوتيون، وعدم الحساسية للضوضاء العشوائية. ومع ذلك، فإن أسلوب موير المسح الضوئي التقليدي غير مريح لقياس قياسات 2D لأنه من الضروري لتدوير مرحلة العينة أو اتجاه المسح الضوئي من قبل 90 درجة والمسح الضوئي مرتين لتوليد هامش موير في اتجاهين 18 . دوران وعمليات المسح المزدوج إدخال خطأ دوران وتأخذ وقتا طويلا، والتأثير على محمل الجد دقة قياس سلالة 2D، وخاصة لسلالة القص. على الرغم من أن تقنية التحول المرحلة الزمنية 19 ، 20 يمكن أن تحسن دقة قياس تشوه، فإنه يتطلب الوقت وجهاز التحول مرحلة خاصة غير مناسبة لاختبارات ديناميكية. طريقة موهير الاعتيان 21 ، 22 لديها دقة عالية في قياسات النزوح ويستخدم الآن أساسا لقياسات انحراف على الجسور عندما السيارات pالحمار. لتوسيع طريقة أخذ العينات موير إلى قياسات سلالة 2D / نانو على نطاق 2D، وقد تم تطوير طريقة مويرة الضرب أعيد بناؤها حديثا 23 من 2 بكسل الهجين أخذ العينات موير، حيث القياسات هي ضعف حساسية ومجال واسع من الرأي من يتم الاحتفاظ طريقة موير المسح. وعلاوة على ذلك، تم تطوير طريقة التجميع المكاني لأخذ العينات من الطور المائي من أطراف متعددة لقطع العينات، مما يسمح بقياسات سلالة عالية الدقة. هذا البروتوكول سوف يعرض إجراء قياس سلالة مفصلة ومن المتوقع أن يساعد الباحثين والمهندسين على تعلم كيفية قياس تشوه، وتحسين عمليات تصنيع المواد والمنتجات.

<table><tbody><tr><td>Automatic Polishing Machine</td><td>Marumoto Struers K.K.</td><td>LaboPol-30, Labor Force-100</td><td></td></tr><tr><td>Carbon Fiber Reinforced Plastic</td><td>Mitsubishi Plastics, Inc.&amp;nbsp;</td><td>HYEJ16M95DHX1</td><td></td></tr><tr><td>Computer</td><td>DELL Japan</td><td>VOSTRO</td><td>Can be replaced with another computer with C++ programming language</td></tr><tr><td>Image Recording Software</td><td>Lasertec Corporation</td><td>LMEYE7</td><td>Installed in a laser scanning microscope</td></tr><tr><td>Ion Coater</td><td>Japan Electron Optics Laboratory Ltd.</td><td>JEC3000F</td><td></td></tr><tr><td>Laser Scanning Microscope</td><td>Lasertec Corporation</td><td>OPTELICS HYBRID</td><td></td></tr><tr><td>Nanoimprint Device</td><td>Japan Laser Corporation&amp;nbsp;</td><td>EUN-4200</td><td>Can be replaced with a electron beam lithography device or a focused ion beam milling device</td></tr><tr><td>Nanoimprint Mold</td><td>SCIVAX Corporation</td><td>3.0&amp;mu;m pitch</td><td>Customized</td></tr><tr><td>Nanoimprint Resist</td><td>Toyo Gosei Co., Ltd&amp;nbsp;</td><td>PAK01</td><td></td></tr><tr><td>Polishing Solution</td><td>Marumoto Struers K.K.</td><td>DP-Spray P 15&amp;mu;m, 1&amp;mu;m, 0.25&amp;mu;m</td><td>Use from coarse to fine</td></tr><tr><td>Pipet</td><td>AS ONE Corporation</td><td>10mL</td><td></td></tr><tr><td>Sand Paper</td><td>Marumoto Struers K.K.</td><td>SiC Foil #320, #800</td><td>Use from coarse to fine</td></tr><tr><td>Spin Coater</td><td>MIKASA Corporation</td><td>MS-A100</td><td></td></tr></tbody></table>

micro/nano-scale strain distribution measurement from sampling moir&#233; fringes

يصف هذا العمل إجراء قياس ومبادئ تقنية موهير لأخذ عينات لقياسات تشوه الصغير النطاق / نانو النطاق الكامل. ويمكن تنفيذ التقنية المتقدمة بطريقتين: استخدام طريقة مويرة الضرب أعيد بناؤها أو طريقة أخذ العينات المكانية تحول مسار موير. عندما يكون الملعب الشبكة عينة حوالي 2 بكسل، يتم إنشاء 2 بكسل بكسل أخذ العينات مويير لإعادة بناء نمط مويرة الضرب لقياس تشوه. كل من النزوح وحساسيات سلالة هي ضعفي كما هو الحال في طريقة موهير المسح الضوئي التقليدي في نفس مجال واسع من الرأي. وعندما يكون الملعب الشبكي للعينة حول أو يزيد عن 3 بيكسلات، يتم إنشاء حواف موانير أخذ العينات متعددة البكسل، وتقترن تقنية تحويل الطور المكاني لقياس تشوه كامل المجال. يتم تحسين دقة قياس سلالة بشكل ملحوظ، وقياس دفعة التلقائي يمكن تحقيقه بسهولة.ويمكن لكلتا الطريقتين قياس توزيعات سلالة ثنائية الأبعاد (2D) من صورة شبكة واحدة بالرصاص دون تدوير العينات أو خطوط المسح الضوئي، كما هو الحال في تقنيات النسيج التقليدي. على سبيل المثال، تم قياس التوزيعات ثنائية الأبعاد والتوزيعات، بما في ذلك سلالات القص لعينتين من البلاستيك المقوى بالألياف الكربونية، في اختبارات الانحناء ذات ثلاث نقاط. ومن المتوقع أن تلعب التقنية المقترحة دورا هاما في التقييمات الكمية غير المدمرة للخصائص الميكانيكية، وحوادث الكراك، والضغوط المتبقية لمجموعة متنوعة من المواد.

تم قياس التوزيعات ثنائية الأبعاد وتوزيعات السلالة لعينتين من البلاستيك المقوى بالألياف الكربونية (# 1 و # 2) وفقا لمبدأ تشكيل الموريق 23 وعملية القياس ( الشكل 1 ). وكانت عينات سفرب تتكون من ألياف الكربون K13D قطرها 10-11 ميكرون والراتنجات الايبوكسي. تم تحديد تشوه ال كفرب # 1 باستخدام طريقة التجميع المعاد بناؤها من خطي أخذ العينات من خطوط التجميع، وتم قياس هذا المعيار باستخدام طريقة التجميع المكاني لأخذ عينات المراحل من ثلاث مراحل. a) تشوه قياس كفرب # 1 سمك، وطول، وعرض سفرب # 1 كانت 1 ملم، 22 ملم، و 4 ملم، على التوالي ( الشكل 2A ). طول دكان إركيتيون من جميع الألياف عمودي على 1 × 22 مم 2 السطح، والتي تم مصقول باستخدام أوراق الرمل وتلميع الحلول. تم ملفقة شبكة مع الملعب من 3.0 ميكرون على سطح مصقول باستخدام الأشعة فوق البنفسجية نانويمبرينت الطباعة الحجرية ( الشكل 2B ). تم لصق مقياس سلالة على أسفل 4 × 22 مم 2 سطح لمراقبة أكبر سلالة الشد. تم إجراء اختبار الانحناء ثلاث نقاط على كفرب # 1 باستخدام رقصة التحميل، مع دعم فترة من 16 ملم، تحت المجهر المسح بالليزر. وكانت نسبة العمق إلى العمق 16 وفقا لمعايير الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد (أستم). الصور الشبكة عندما كانت قيم مقياس سلالة 0 و 0.00533 ( الشكل 2B ) سجلت. كان التكبير للعدسة الهدف من المجهر 5 ×، وكان قرار المسح 1،024 × 1،024. الاتجاه x أفقيايمين و y اتجاه عموديا صعودا. وبما أن ملاعب الشبكة على سفرب # 1 في كل من الاتجاهين x و y كانت حوالي 2 بكسل في الصورة المسجلة، تم تعيين ملاعب أخذ العينات لأسفل في الاتجاهين لتكون T = 2 بكسل لقياس تشوه. ولتجنب التأثير المحتمل لتشويه المسح الضوئي، تم اختيار منطقة مركزية بحجم 1.26 × 0.53 مم 2 كمجال اهتمام. من 2 بكسل أسفل أخذ العينات والمعادلة (2)، تم إنشاء 2-الخطوة أنماط موير العينات ونمط موهير الضرب أعيد بناؤها بعد تشوه ( الشكل 2C ). وباستخدام المعادلتين (3) و (4)، تم حساب التشوه النسبي لمقياس أخذ العينات عندما كانت قيمة مقياس السلالة 0.00533. وبالمثل، تم الحصول على التشوه النسبي عندما كانت قيمة مقياس السلالة 0 أيضا. وأخيرا، والتوزيعات تشوه الفعلي، المؤتمر الوطني العراقيلودينغ التشريد 2D ( الشكل 2D )، سلالات عادية 2D، وسلالة القص ( الشكل 2E )، تم قياسها باستخدام المعادلات (5) و (6). من التوزيعات النزوح ( الشكل 2D )، و x -direction النزوح هو إيجابي في الزاوية العلوية اليمنى واليسرى السفلى اليمنى، ولكن سلبية في الزوايا الأخرى. ويكون التهجير y-ديركتيون سلبيا في المنطقة بأكملها وعلى الأقل في المنطقة الوسطى. هذا يتفق بشكل جيد مع ميزات تشوه من عينة الانحناء. من التوزيعات سلالة ( الشكل 2e )، والمنطقة العليا تحمل سلالة الضغط في الاتجاه س ولكن التوتر الشد في الاتجاه ص ، والمنطقة السفلى تحمل سلالة الشد في الاتجاه س ولكن الضغط الانضغاط في الاتجاه ص ، مما يدل على تشوه مثيرة للاهتمام جharacteristic. سلالة القص سلبية في المنطقة اليسرى وإيجابية في المنطقة اليمنى، بما يتفق مع الانحناء الملكية. b) تشوه قياس من سفرب # 2 سمك، وطول، وعرض مغلفة سفرب # 2 كانت 1 ملم، 30 ملم و 5 ملم، على التوالي ( الشكل 3A ). كان هناك 8 طبقات، وكان سمك كل طبقة 0.13 ملم. كان طول اتجاه جميع الألياف عمودي على 1 × 30 مم 2 السطح، والتي تم مصقول باستخدام أوراق الرمل وتلميع الحلول. ثم تم ملفقة شبكة مع الملعب من 3.7 ميكرون على سطح مصقول باستخدام الأشعة فوق البنفسجية نانويمبرينت الطباعة الحجرية ( الشكل 3B ). تم إجراء اختبار الانحناء ثلاث نقاط باستخدام رقصة التحميل، مع دعم تمتد من 16 ملم، تحت المجهر المسح بالليزر. الفترة الممتدة إلى دوكانت نسبة إبث أيضا 16. صورة الشبكة في التحميل N 0.2 تم تسجيل أول مرة. عندما كان الحمل 10.8 N وكان انحراف -200 ميكرون، كما تم تسجيل صورة الشبكة مشوه ( الشكل 3B ). وكان التكبير للعدسة الهدف من المجهر 5X، وكان التكبير التصوير 120٪، وكان قرار المسح 1،024 × 1،024 بكسل. اتجاه x هو أفقيا إلى اليمين والاتجاه y عموديا صعودا. وبما أن ملاعب الشبكة على سفرب # 2 في كل من الاتجاهين x و y كانت حوالي 3 بيكسل في الصورة المسجلة، تم تعيين ملاعب أخذ العينات أسفل في الاتجاهين لتكون T = 3 بكسل لقياس تشوه. ولتجنب التأثير المحتمل لتشويه المسح الضوئي، تم اختيار منطقة مركزية ذات حجم 1.15 × 0.49 مم 2 كمجال اهتمام. باستخدام الطريقة الموصوفة في الخطوة 4.3، المرحلة موير ديستم الحصول على تريبوتيونس في 0.2 N و 10.8 N في كل من X و Y الاتجاهات ( الشكل 3C ). تم تحديد توزيعات 2D التشريد في الطائرة ( الشكل 3D )، والسلالات العادية 2D، وسلالة القص ( الشكل 3E). توزيع النزوح ( الشكل 3D ) ملامح كفرب # 2 مماثلة لتلك التي من سفرب # 1 ( الشكل 2D )، إلا أن النزوح -direction يختلف قليلا. ملامح سلالة x -direction وسلالة القص من سفرب # 2 ( الشكل 3E ) هي أيضا مماثلة لتلك التي من سفرب # 1 ( الشكل 2E )، والاتفاق مع ملامح تشوه من عينة الانحناء. ومع ذلك، فإن سلالة -direction من سفرب # 2 ( الشكل 3E ) هو فرق<html> إرنت من أن من سفرب # 1 لأن سفرب # 2 هو عينة مغلفة. يمكن ملاحظة عدة طبقات من توزيع سلالة y-ديركتيون، وهو سلبي تقريبا في المنطقة بأكملها. <img alt="شكل 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55739/55739fig1.jpg" /> الشكل 1: أخذ العينات مبدأ تشكيل موير وعملية القياس. ( أ ) مبدأ توليد الموجة المعاد بناؤها من 2 ميغا بكسل أخذ عينات من موجهات عندما يكون الملعب أخذ العينات هو T = 2 بكسل. ( ب ) مبدأ التشكيل من طرفيات متعددة المراحل لنقل العينات، و عملية القياس لمرحلة المواسير عندما تكون درجة أخذ العينات T ≥3 بيكسلات. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55739/55739fig1large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <html> ف together.within الصفحات = &quot;1&quot;&gt; <img alt="الشكل 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55739/55739fig2.jpg" /> الشكل 2: نتائج قياس تشوه كفرب # 1. ( أ ) الإعداد التجريبي لاختبار الانحناء الثلاثي النقاط تحت مجهر ليزر ومخطط العينة. ( ب ) سطح الملاحظة من كفرب # 1 مع الشبكة الصغيرة. ( ج ) خطوتين من عينات أنماط موير ونمط موير الضرب أعيد بناؤها عندما كانت قيمة مقياس سلالة 0.00533. ( د ) توزيعات التشريد المقاسة في الاتجاهين x و y . ( ه ) التوزيعات المقاسة للاتجاه x ، اتجاه y ، وسلالات القص من كفرب # 1. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55739/55739fig2large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> الشكل 3 &quot;كلاس =&quot; زفيجيمغ &quot;سرك =&quot; / فيليز / ftp_upload / 55739 / 55739fig3.jpg &quot;/&gt; الشكل 3: نتائج قياس تشوه مغلفة سفرب # 2. ( أ ) رسم تخطيطي للانحناء الثلاثي النقاط تحت مجهر ليزر. ( ب ) سطح ملاحظ من سفرب # 2 مع الشبكة الصغيرة. ( ج ) التوزيعات الطرفية (المدى: - π ~ π) لتوزيعات هامش التماس المعاينة عند التحميل المسبق 0.2 N والحمولة 10.8 N في الاتجاهين x و y . ( د ) توزيعات التشريد المقيسة في الاتجاهين x و y ، حيث لم يتم عرض الانحراف (200 ميكرون) في الاتجاه y . ( ه ) التوزيعات المقاسة للاتجاه x ، اتجاه y ، وسلالات القص من كفرب # 2. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55739/55739fig3large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Micro/Nano-scale Strain Distribution Measurement from Sampling MoirÃ© Fringes at JoVE.com

Micro/Nano-scale Strain Distribution Measurement from Sampling Moir&#233; Fringes

ويعرض هنا أسلوب أخذ العينات موهير يضم طرق أخذ العينات 2 بكسل ومتعددة بكسل لقياس قياسات توزيع عالية الدقة على نطاق الجزئي / نانو هنا.

مايكرو / نانو مقياس مقياس توزيع سلالة من أخذ العينات مويري هامش

This work describes the measurement procedure and principles of a sampling moir&#233; technique for full-field micro/nano-scale deformation measurements. ...

micronano-scale-strain-distribution-measurement-from-sampling-moir

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Engineering

12.2K Views.  National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST).  ويعرض هنا أسلوب أخذ العينات موهير يضم طرق أخذ العينات 2 بكسل ومتعددة بكسل لقياس قياسات توزيع عالية الدقة على نطاق الجزئي / نانو هنا. 

Video: Micro/Nano-scale Strain Distribution Measurement from Sampling Moiré Fringes

Fabrication And Characterization Of Photonic Crystal Slow Light Waveguides And Cavities

Slow light has been one of the hot topics in the photonics community in the past decade, generating great interest both from a fundamental point of view and for its considerable potential for practical applications. Slow light photonic crystal waveguides, in particular, have played a major part and have been successfully employed for delaying optical signals1-4 and the enhancement of both linear5-7 and nonlinear devices.8-11
Photonic crystal cavities achieve similar effects to that of slow light waveguides, but over a reduced band-width. These cavities offer high Q-factor/volume ratio, for the realization of optically12 and electrically13 pumped ultra-low threshold lasers and the enhancement of nonlinear effects.14-16 Furthermore, passive filters17 and modulators18-19 have been demonstrated, exhibiting ultra-narrow line-width, high free-spectral range and record values of low energy consumption.
To attain these exciting results, a robust repeatable fabrication protocol must be developed. In this paper we take an in-depth look at our fabrication protocol which employs electron-beam lithography for the definition of photonic crystal patterns and uses wet and dry etching techniques. Our optimised fabrication recipe results in photonic crystals that do not suffer from vertical asymmetry and exhibit very good edge-wall roughness. We discuss the results of varying the etching parameters and the detrimental effects that they can have on a device, leading to a diagnostic route that can be taken to identify and eliminate similar issues.
The key to evaluating slow light waveguides is the passive characterization of transmission and group index spectra. Various methods have been reported, most notably resolving the Fabry-Perot fringes of the transmission spectrum20-21 and interferometric techniques.22-25 Here, we describe a direct, broadband measurement technique combining spectral interferometry with Fourier transform analysis.26 Our method stands out for its simplicity and power, as we can characterise a bare photonic crystal with access waveguides, without need for on-chip interference components, and the setup only consists of a Mach-Zehnder interferometer, with no need for moving parts and delay scans.
When characterising photonic crystal cavities, techniques involving internal sources21 or external waveguides directly coupled to the cavity27 impact on the performance of the cavity itself, thereby distorting the measurement. Here, we describe a novel and non-intrusive technique that makes use of a cross-polarised probe beam and is known as resonant scattering (RS), where the probe is coupled out-of plane into the cavity through an objective. The technique was first demonstrated by McCutcheon et al.28 and further developed by Galli et al.29

Use of photonic crystal slow light waveguides and cavities has been widely adopted by the photonics community in many differing applications. Therefore fabrication and characterization of these devices are of great interest. This paper outlines our fabrication technique and two optical characterization methods, namely: interferometric (waveguides) and resonant scattering (cavities).

تصنيع وتوصيف الدليل الموجي الكريستال الضوئية الخفيفة بطيئة وتجاويف

Slow light has been one of the hot topics in the photonics community in the past decade, generating great interest both from a fundamental point of view ...

Measuring Material Microstructure Under Flow Using 1-2 Plane Flow-Small Angle Neutron Scattering

A new small-angle neutron scattering (SANS) sample environment optimized for studying the microstructure of complex fluids under simple shear flow is presented. The SANS shear cell consists of a concentric cylinder Couette geometry that is sealed and rotating about a horizontal axis so that the vorticity direction of the flow field is aligned with the neutron beam enabling scattering from the 1-2 plane of shear (velocity-velocity gradient, respectively). This approach is an advance over previous shear cell sample environments as there is a strong coupling between the bulk rheology and microstructural features in the 1-2 plane of shear. Flow-instabilities, such as shear banding, can also be studied by spatially resolved measurements. This is accomplished in this sample environment by using a narrow aperture for the neutron beam and scanning along the velocity gradient direction. Time resolved experiments, such as flow start-ups and large amplitude oscillatory shear flow are also possible by synchronization of the shear motion and time-resolved detection of scattered neutrons. Representative results using the methods outlined here demonstrate the useful nature of spatial resolution for measuring the microstructure of a wormlike micelle solution that exhibits shear banding, a phenomenon that can only be investigated by resolving the structure along the velocity gradient direction. Finally, potential improvements to the current design are discussed along with suggestions for supplementary experiments as motivation for future experiments on a broad range of complex fluids in a variety of shear motions.

A shear cell is developed for small-angle neutron scattering measurements in the velocity-velocity gradient plane of shear and is used to characterize complex fluids. Spatially resolved measurements in the velocity gradient direction are possible for studying shear-banding materials. Applications include investigations of colloidal dispersions, polymer solutions, and self-assembled structures.

قياس المواد المجهرية تحت التدفق باستخدام الطائرة 1-2 التدفق الصغيرة زاوية تشتت النيوترونات

A new small-angle neutron scattering (SANS) sample environment optimized for studying the microstructure of complex fluids under simple shear flow is ...

Implementation of a Reference Interferometer for Nanodetection

A thermally and mechanically stabilized fiber interferometer suited for examining ultra-high quality factor microcavities is fashioned. After assessing its free spectral range (FSR), the module is put in parallel with a fiber taper-microcavity system and then calibrated through isolating and eliminating random shifts in the laser frequency (i.e. laser jitter noise). To realize the taper-microcavity junction and to maximize the optical power that is transferred to the resonator, a single-mode optical fiber waveguide is pulled. Solutions containing polystyrene nanobeads are then prepared and flown to the microcavity in order to demonstrate the system&#8217;s ability to sense binding to the surface of the microcavity. Data is post-processed via adaptive curve fitting, which allows for high-resolution measurements of the quality factor as well as the plotting of time-dependent parameters, such as resonant wavelength and split frequency shifts. By carefully inspecting steps in the time-domain response and shifting in the frequency-domain response, this instrument can quantify discrete binding events.

A reference interferometer technique, which is designed to remove undesirable laser jitter noise for nanodetection, is utilized for probing an ultra-high quality factor microcavity. Instructions for assembly, setup, and data acquisition are provided, alongside the measurement process for specifying the cavity quality factor.

تنفيذ التداخل المرجعي لNanodetection

A thermally and mechanically stabilized fiber interferometer suited for examining ultra-high quality factor microcavities is fashioned. After assessing ...

Measurement of Scattering Nonlinearities from a Single Plasmonic Nanoparticle

Plasmonics, which are based on the collective oscillation of electrons due to light excitation, involve strongly enhanced local electric fields and thus have potential applications in nonlinear optics, which requires extraordinary optical intensity. One of the most studied nonlinearities in plasmonics is nonlinear absorption, including saturation and reverse saturation behaviors. Although scattering and absorption in nanoparticles are closely correlated by the Mie theory, there has been no report of nonlinearities in plasmonic scattering until very recently. 
Last year, not only saturation, but also reverse saturation of scattering in an isolated plasmonic particle was demonstrated for the first time. The results showed that saturable scattering exhibits clear wavelength dependence, which seems to be directly linked to the localized surface plasmon resonance (LSPR). Combined with the intensity-dependent measurements, the results suggest the possibility of a common mechanism underlying the nonlinear behaviors of scattering and absorption. These nonlinearities of scattering from a single gold nanosphere (GNS) are widely applicable, including in super-resolution microscopy and optical switches. 
In this paper, it is described in detail how to measure nonlinearity of scattering in a single GNP and how to employ the super-resolution technique to enhance the optical imaging resolution based on saturable scattering. This discovery features the first super-resolution microscopy based on nonlinear scattering, which is a novel non-bleaching contrast method that can achieve a resolution as low as l/8 and will potentially be useful in biomedicine and material studies.

Saturable and reverse saturable scattering were discovered in isolated plasmonic particles and adopted as a novel non-bleaching contrast method in super-resolution microscopy. Here the experimental procedures of detecting and extracting nonlinear scattering are explained in detail, as well as how to enhance resolution with the aid of saturated excitation microscopy.

قياس التشتت الغير خطية من الجسيمات النانوية Plasmonic واحدة

Plasmonics, which are based on the collective oscillation of electrons due to light excitation, involve strongly enhanced local electric fields and thus ...

Controlled Synthesis and Fluorescence Tracking of Highly Uniform Poly(N-isopropylacrylamide) Microgels

Stimuli-sensitive poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) microgels have various prospective practical applications and uses in fundamental research. In this work, we use single particle tracking of fluorescently labeled PNIPAM microgels as a showcase for tuning microgel size by a rapid non-stirred precipitation polymerization procedure. This approach is well suited for prototyping new reaction compositions and conditions or for applications that do not require large amounts of product. Microgel synthesis, particle size and structure determination by dynamic and static light scattering are detailed in the protocol. It is shown that the addition of functional comonomers can have a large influence on the particle nucleation and structure. Single particle tracking by wide-field fluorescence microscopy allows for an investigation of the diffusion of labeled tracer microgels in a concentrated matrix of non-labeled microgels, a system not easily investigated by other methods such as dynamic light scattering.

Controlled Synthesis and Fluorescence Tracking of Highly Uniform PolyN-isopropylacrylamide Microgels

Non-stirred precipitation polymerization provides a rapid, reproducible prototyping approach to the synthesis of stimuli-sensitive poly(N-isopropylacrylamide) microgels of narrow size distribution. In this protocol synthesis, light scattering characterization and single particle fluorescence tracking of these microgels in a wide-field microscopy setup are demonstrated.

التجميعي للرقابة وتتبع الإسفار بولي الموحد عالية (<em&gt; N</em&gt; -isopropylacrylamide) Microgels

Stimuli-sensitive poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) microgels have various prospective practical applications and uses in fundamental research. In this ...

Chemistry

Measurement of Particle Size Distribution in Turbid Solutions by Dynamic Light Scattering Microscopy

A protocol for measuring polydispersity of concentrated polymer solutions using dynamic light scattering is described. Dynamic light scattering is a technique used to measure the size distribution of polymer solutions or colloidal particles. Although this technique is widely used for the assessment of polymer solutions, it is difficult to measure the particle size in concentrated solutions due to the multiple scattering effect or strong light absorption. Therefore, the concentrated solutions should be diluted before measurement. Implementation of the confocal optical component in a dynamic light scattering microscope1 helps to overcome this barrier. Using such a microscopic system, both transparent and turbid systems can be analyzed under the same experimental setup without a dilution. As a representative example, a size distribution measurement of a temperature-responsive polymer solution was performed. The sizes of the polymer chains in an aqueous solution were several tens of nanometers at a temperature below the lower critical solution temperature (LCST). In contrast, the sizes increased to more than 1.0 &#181;m when above the LCST. This result is consistent with the observation that the solution turned turbid above the LCST.

A protocol for the direct measurement of particle size distribution in concentrated solutions using dynamic light scattering microscopy is presented.

قياس توزيع حجم الجسيمات في عكر حلول كتبها الإنارة الديناميكي التشتت المجهر

A protocol for measuring polydispersity of concentrated polymer solutions using dynamic light scattering is described. Dynamic light scattering is a ...

Measurement of Quantum Interference in a Silicon Ring Resonator Photon Source

Silicon photonic chips have the potential to realize complex integrated quantum information processing circuits, including photon sources, qubit manipulation, and integrated single-photon detectors. Here, we present the key aspects of preparing and testing a silicon photonic quantum chip with an integrated photon source and two-photon interferometer. The most important aspect of an integrated quantum circuit is minimizing loss so that all of the generated photons are detected with the highest possible fidelity. Here, we describe how to perform low-loss edge coupling by using an ultra-high numerical aperture fiber to closely match the mode of the silicon waveguides. By using an optimized fusion splicing recipe, the UHNA fiber is seamlessly interfaced with a standard single-mode fiber. This low-loss coupling allows the measurement of high-fidelity photon production in an integrated silicon ring resonator and the subsequent two-photon interference of the produced photons in a closely integrated Mach-Zehnder interferometer. This paper describes the essential procedures for the preparation and characterization of high-performance and scalable silicon quantum photonic circuits.

Silicon photonic chips have the potential to realize complex integrated quantum systems. Presented here is a method for preparing and testing a silicon photonic chip for quantum measurements.

قياس الكم التدخل في المصدر السيليكون الدائري الرنان فوتون

Silicon photonic chips have the potential to realize complex integrated quantum information processing circuits, including photon sources, qubit ...

Construction and Operation of a Light-driven Gold Nanorod Rotary Motor System

The possibility to generate and measure rotation and torque at the nanoscale is of fundamental interest to the study and application of biological and artificial nanomotors and may provide new routes towards single cell analysis, studies of non-equilibrium thermodynamics, and mechanical actuation of nanoscale systems. A facile way to drive rotation is to use focused circularly polarized laser light in optical tweezers. Using this approach, metallic nanoparticles can be operated as highly efficient scattering-driven rotary motors spinning at unprecedented rotation frequencies in water.
In this protocol, we outline the construction and operation of circularly-polarized optical tweezers for nanoparticle rotation and describe the instrumentation needed for recording the Brownian dynamics and Rayleigh scattering of the trapped particle. The rotational motion and the scattering spectra provides independent information on the properties of the nanoparticle and its immediate environment. The experimental platform has proven useful as a nanoscopic gauge of viscosity and local temperature, for tracking morphological changes of nanorods and molecular coatings, and as a transducer and probe of photothermal and thermodynamic processes.

Plasmonic gold nanorods can be trapped in liquids and rotated at kHz frequencies using circularly-polarized optical tweezers. Introducing tools for Brownian dynamics analysis and light scatteringspectroscopy leads to a powerful system for research and application in numerous fields of science.

تشييد وتشغيل نظام موتور يحركها الضوء الروتاري نانورود الذهب

The possibility to generate and measure rotation and torque at the nanoscale is of fundamental interest to the study and application of biological and ...

Full-field Strain Measurements for Microstructurally Small Fatigue Crack Propagation Using Digital Image Correlation Method

A novel measurement approach is used to reveal the cumulative deformation field at a sub-grain level and to study the influence of microstructure on the growth of microstructurally small fatigue cracks. The proposed strain field analysis methodology is based on the use of a unique pattering technique with a characteristic speckle size of approximately 10 &#181;m. The developed methodology is applied to study the small fatigue crack behavior in body centered cubic (bcc) Fe-Cr ferritic stainless steel with a relatively large grain size allowing a high spatial measurement accuracy at the sub-grain level. This methodology allows the measurement of small fatigue crack growth retardation events and associated intermittent shear strain localization zones ahead of the crack tip. In addition, this can be correlated with the grain orientation and size. Thus, the developed methodology can provide a deeper fundamental understanding of the small fatigue crack growth behavior, required for the development of robust theoretical models for the small fatigue crack&#160;propagation in polycrystalline materials.

Microstructurally small fatigue crack growth behavior is investigated using a novel methodological approach combining crack growth rate measurement and strain-field analysis to reveal the cumulative deformation field at sub-grain level.

قياسات سلالة المجال الكامل للتعب ميكروستروكتورالي الصغيرة الكراك نشر استخدام أسلوب ارتباط الصورة الرقمية

A novel measurement approach is used to reveal the cumulative deformation field at a sub-grain level and to study the influence of microstructure on the ...

Spectral and Angle-Resolved Magneto-Optical Characterization of Photonic Nanostructures

Photonic crystals are periodic nanostructures that can support a variety of confined electromagnetic modes. Such confined modes are usually accompanied by local enhancement of electric field intensity that strengthens light-matter interactions, enabling applications such as surface-enhanced Raman scattering (SERS) and surface plasmon enhanced sensing. In the presence of magneto-optically active materials, the local field enhancement gives rise to anomalous magneto-optical activity. Typically, the confined modes of a given photonic crystal depend strongly on the wavelength and incidence angle of the incident electromagnetic radiation. Thus, spectral and angular-resolved measurements are needed to fully identify them as well as to establish their relationship with the magneto-optical activity of the crystal. In this article, we describe how to use a Fourier-plane (back focal plane) microscope to characterize magneto-optically active samples. As a model system, here we use a plasmonic grating built out of magneto-optically active Au/Co/Au multilayer. In the experiments, we apply a magnetic field on the grating in situ and measure its reciprocal space response, obtaining the magneto-optical response of the grating over a range of wavelengths and incident angles. This information enables us to build a complete map of the plasmonic band structure of the grating and the angle and wavelength dependent magneto-optical activity. These two images allow us to pinpoint the effect that the plasmon resonances have on the magneto-optical response of the grating. The relatively small magnitude of magneto-optical effects requires a careful treatment of the acquired optical signals. To this end, an image processing protocol for obtaining magneto-optical response from the acquired raw data is laid out.

Photonic band structure enables understanding how confined electromagnetic modes propagate within a photonic crystal. In photonic crystals that incorporate magnetic elements, such confined and resonant optical modes are accompanied by enhanced and modified magneto-optical activity. We describe a measurement procedure to extract the magneto-optical band structure by Fourier space microscopy.

الطيفية وزاوية حل مغناطيسي-البصرية توصيف النانو الضوئية

Photonic crystals are periodic nanostructures that can support a variety of confined electromagnetic modes. Such confined modes are usually accompanied by ...