双频谐振跟踪（DFRT）是一种利用接触模式原子力显微镜（AFM）来测量样品弱电或机械反应的技术。
传统的共振跟踪技术依赖于锁相环(PLL)来确保相位持续运行，但这种方法在铁电或其他材料中失效，这些材料取决于畴方向，表现出相位逆转。亚博网站下载
DFRT的益处促进其能力，以测量相逆转的相位逆转，同时利用谐振幅度进行反馈。
与DFRT技术相关的应用包括电化学应变显微镜（ESM），其对离子电流诱导的应变敏感，扫描热离子显微镜（STIM） - 这诱导了测量菌株的热振荡，以及压电响应力显微镜（PFM）。
DFRT对于铁电和多体材料的薄膜表征特别相关，因为共振增强的测量有助于评估较弱的信号，并通过使用较低的偏振电压来避免薄膜击穿。亚博网站下载
虽然设置为低频的锁定测量是散装材料的标准，但通过转向接触谐振技术，可以显着改善对电动或机械激发的纳米机械响应。亚博网站下载
测量策略
第一步是通过探测当AFM尖端和样品接触时通过电气或机械地驱动的输出频率建立接触谐振（CR）。
这是可行的产生一个调幅信号(在信号输出)，诱导两个边带振幅A1A.2，在Cr的两侧。
图中红色曲线为差值A2- 一种1作为驱动频率的函数：这证明了具有优异增益灵敏度的共振围绕的单调行为，随后应用于反馈。
PID控制器 - 内置于苏黎世仪器锁定放大器，进一步增强了PID顾问 - 调制差异a2' - 一种1'在频率f上记录的边带幅度之间c+ / - f米．这个幅值的差异被用作PID控制器的误差信号，并作用于中心频率fc．
如果共振频率因针尖与样品的相互作用而变化，则测得的幅值差为A2' - 一种1可以变化，导致驱动频率的换档，如图所示。在共鸣，a1A.2碰撞和设定值设置为零。
图像信用：苏黎世仪器
标准PFM与DFRT-PFM
该表展示了如何使用苏黎世仪器dfrt-pfm.与标准PFM测量相比，测量可获得许多益处：
资料来源：苏黎世仪器
| 标准 |
标准PFM. |
DFRT-PFM与HF2LI或UHFLI |
| 偏置调制频率 |
100 Hz到几kHz |
Cr的50/600 MHz |
频率
追踪 |
没有（静态） |
频率跟踪地形，用作锁定测量的参考 |
| 频生成 |
最多2个频率
(带有2个锁定或1个HF2LI) |
多达6个频率或2个CRs |
| 锁定测量 |
单次锁定测量
振幅和相位 |
中心和边带幅度和阶段，PID误差，频移 |
| 反馈信号 |
无（开环） |
边带幅度的差异（a2-一种1），PID顾问 |
| 选择驱动频率 |
手工调优,
固定频率 |
始终处于CR，信噪比越高（SNR） |
选择苏黎世仪器的好处
- 使用相同的苏黎世仪器锁定放大器，边带检测，对幅度差异的双模激励和PID反馈都是易于访问的。
- HF2LI锁定放大器的两个输入都可用于同时测量平面内和平面外部分量，从而促进了整个压电矢量场（方向，幅度和极性）的研究。
- 苏黎世仪器公司提供了一种简单的解决方案，即附加到任何第三方AFM显微镜上:只有传感器偏转(垂直和横向)和偏置电压(驱动)应该是可访问的。
- 在DFRT中使用高谐波成分可以提高对离子电流(如ESM)、热致应变(如STIM)或其他谐波相关现象的灵敏度。
- 通过共振增强技术可以增加测量的灵敏度 - 即使不可能使用PLL。相同的PID顾问可以增强任何线性反馈循环。
- 通过同步数据采集(DAQ)模块和扫描引擎的行结束(EOL)触发器，所有内部通道都可以被记录为多个图像。
- 跟踪共振频率可以减少地形串扰，这对于具有高表面粗糙度的样品是至关重要的。
这些信息已经从苏黎世仪器提供的材料中获取、审查和改编。亚博网站下载
有关此来源的更多信息，请访问苏黎世的乐器。