Концепція методу Кельвіна на основі механо-електричного перетворення

Концепція методу Кельвіна на основі механо-електричного перетворення

The Kelvin method was based on the concept of the dynamic capacitor recharging by a contact potential difference. The present paper draws attention to the fact that the contact potential difference is not the same physical agent as the electrical potential difference due to the electromotive force....

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2018
Автори: Zharkikh, Yu. S., Lysochenko, S. V.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: Publishing house "Academperiodika" 2018
Теми:
nondestructive testing
Kelvin method
contact potential difference
surface charge measurements
Онлайн доступ:https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018109
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Ukrainian Journal of Physics

Репозитарії

Ukrainian Journal of Physics
id ujp2-article-2018109
record_format ojs
spelling ujp2-article-20181092020-10-19T00:43:41Z Conception of the Kelvin Method on the Basis of a Mechanic-Electrical Transformation Концепція методу Кельвіна на основі механо-електричного перетворення Zharkikh, Yu. S. Lysochenko, S. V. nondestructive testing Kelvin method contact potential difference surface charge measurements The Kelvin method was based on the concept of the dynamic capacitor recharging by a contact potential difference. The present paper draws attention to the fact that the contact potential difference is not the same physical agent as the electrical potential difference due to the electromotive force. It cannot act as an active electrical voltage and, accordingly, cause the flow of an electric recharging current. The real reason for the appearance of a measured signal is the transformation of the electrode movement mechanical energy into the electric current energy. The current is generated due to periodic changes in the screening conditions of electrostatic charges above the investigated surface. Investigations are made of the method sensitivity to the amount of charges on the sample surface. It is shown that the measurement results are interpreted without invoking the ideas of the work function. Therefore, the method can besuccessfully used in studies of organic and biological materials and electrolytes. The proposed mechanism is applicable in both the investigations of macroscopic distributions of the surfacecharge and the atomic scale in the Kelvin probe force microscopy. Застосування методу Кельвiна ґрунтується на концепцiї перезарядки динамiчного конденсатора пiд дiєю прикладеної контактної рiзницi потенцiалiв. В данiй роботi звертається увага на те, що контактна рiзниця потенцiалiв не є таким самим фiзичним чинником, як i рiзниця потенцiалiв, що виникає пiд дiєю електрорушiйної сили. Вона не може дiяти як звичайна електрична напруга i, вiдповiдно, викликати електричний струм перезарядки конденсатора. Реальною причиною появи вимiрюваного сигналу є перетворення механiчної енергiї руху електрода в енергiю електричного струму.Струм у динамiчному конденсаторi виникає внаслiдок перiодичних змiн умов екранування електростатичних зарядiв, що розташованi над дослiджуваною поверхнею. Проведенi експериментальнi дослiдження вимiрюваного сигналу методом Кельвiна в залежностi вiд кiлькостi заряду на поверхнi зразка показали, що iнтерпретацiя результатiв вимiрювань можлива без застосування поняття роботи виходу з твердого тiла. З цiєї причини метод Кельвiна успiшно використовується у дослiдженнях матерiалiв, до яких поняття роботи виходу не може бути застосовано взагалi: органiчнi табiологiчнi матерiали, а також електролiти. Запропонований механiзм виникнення сигналу в методi Кельвiна слiд враховувати при iнтерпретацiї результатiв дослiджень як макроскопiчних розподiлiв поверхневого заряду, так i в атомнiй силовiй мiкроскопiї. Publishing house "Academperiodika" 2018-04-20 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018109 10.15407/ujpe63.3.269 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 63 No. 3 (2018); 269 Український фізичний журнал; Том 63 № 3 (2018); 269 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe63.3 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018109/65
institution Ukrainian Journal of Physics
collection OJS
language English
topic nondestructive testing
Kelvin method
contact potential difference
surface charge measurements
spellingShingle nondestructive testing
Kelvin method
contact potential difference
surface charge measurements
Zharkikh, Yu. S.
Lysochenko, S. V.
Концепція методу Кельвіна на основі механо-електричного перетворення
topic_facet nondestructive testing
Kelvin method
contact potential difference
surface charge measurements
format Article
author Zharkikh, Yu. S.
Lysochenko, S. V.
author_facet Zharkikh, Yu. S.
Lysochenko, S. V.
author_sort Zharkikh, Yu. S.
title Концепція методу Кельвіна на основі механо-електричного перетворення
title_short Концепція методу Кельвіна на основі механо-електричного перетворення
title_full Концепція методу Кельвіна на основі механо-електричного перетворення
title_fullStr Концепція методу Кельвіна на основі механо-електричного перетворення
title_full_unstemmed Концепція методу Кельвіна на основі механо-електричного перетворення
title_sort концепція методу кельвіна на основі механо-електричного перетворення
title_alt Conception of the Kelvin Method on the Basis of a Mechanic-Electrical Transformation
description The Kelvin method was based on the concept of the dynamic capacitor recharging by a contact potential difference. The present paper draws attention to the fact that the contact potential difference is not the same physical agent as the electrical potential difference due to the electromotive force. It cannot act as an active electrical voltage and, accordingly, cause the flow of an electric recharging current. The real reason for the appearance of a measured signal is the transformation of the electrode movement mechanical energy into the electric current energy. The current is generated due to periodic changes in the screening conditions of electrostatic charges above the investigated surface. Investigations are made of the method sensitivity to the amount of charges on the sample surface. It is shown that the measurement results are interpreted without invoking the ideas of the work function. Therefore, the method can besuccessfully used in studies of organic and biological materials and electrolytes. The proposed mechanism is applicable in both the investigations of macroscopic distributions of the surfacecharge and the atomic scale in the Kelvin probe force microscopy.
publisher Publishing house "Academperiodika"
publishDate 2018
url https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018109
work_keys_str_mv AT zharkikhyus conceptionofthekelvinmethodonthebasisofamechanicelectricaltransformation
AT lysochenkosv conceptionofthekelvinmethodonthebasisofamechanicelectricaltransformation
AT zharkikhyus koncepcíâmetodukelʹvínanaosnovímehanoelektričnogoperetvorennâ
AT lysochenkosv koncepcíâmetodukelʹvínanaosnovímehanoelektričnogoperetvorennâ
first_indexed 2023-03-24T08:54:48Z
last_indexed 2023-03-24T08:54:48Z
_version_ 1795757592796987392

Схожі ресурси