Electrical - Electronic Engineering / Elektrik - Elektronik Mühendisliği
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/11
Browse
5 results
Search Results
Research Project Atomik kuvvet mikroskobu uygulamaları için yüksek hızlı, aktüatörsüz ve dinamik görüntüleme metodunun geliştirilmesi(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2013) Balantekin, MüjdatAtomik Kuvvet Mikroskobu (AKM) nano bilim ve teknoloji alanında yaygın olarak kullanılan vazgeçilmez bir gereç olmuştur. Ticari sistemler yapısal analiz için yeterli çözünürlük sağlamasına rağmen, dinamikAKM sistemlerinin görüntüleme hızı bazı uygulamalar için yeterli değildir. Bu projede, AKM uygulamaları için yüksek hızlı, aktüatörsüz, ve dinamik bir görüntüleme metodu geliştirdik. Bu metotta geleneksel AKM düzeneklerinde kullanılması gereken piezotüp aktüatörünü kullanmıyoruz. Bunun yerine, Q-kontrollü AKM probunun titreşim modunu aktüatör fonksiyonunu yerine getirmesi için kullanıyoruz. Sıradan bir AKM probuyla bile görüntüleme hızının geleneksel dinamik-AKM görüntüleme yöntemine kıyasla 100 kat mertebesinde arttırılacağını gösterdik. Frekans modülasyonlu AKM sistemlerinde, belirli koşullar altında, rezonans frekansı 600 kHz olan bir prob ile 100×100 piksellik görüntünün 24 çerçeve/sn hızında alınabileceğini teorik olarak gösterdik. Metodu, tarama zamanı, deneğe uygulanan geçici kuvvetlerin tepe değeri, ve ölçüm hatası bakımından değişik denek ve prob parametreleri için inceledik. Görüntüleme hızının yüksek rezonans frekanslı problar kullanılarak daha fazla arttırılabileceğini gösterdik. Metodun vurmalı-modda çalışan AKM üzerinde kanıtlama deneylerini gerçekleştirdik. Deney sonuçları görüntüleme hızının geleneksel görüntüleme yöntemine göre önemli ölçüde arttırılabilecegini göstermiştir. Bu metod elbette herhangi bir özel veya küçük proba ihtiyaç duymadan AKM ile görüntüleme deneylerine harcanan zamanı azaltacaktır. Ayrıca, bu metod dinamik-AKM sistemlerinin endüstriyel ölçekli nano metroloji ve manipülasyon için kullanımlarını yaygınlaştıracaktır. Metodun, küçük prob ve hızlı X-Y tarayıcısı bulunan dinamik-AKM sistemlerine uygulanmasıyla, nanomakinelerin ve bir kaç milisaniye içerisinde gerçekleşen biyomoleküler işlemlerin gerçek-zamanlı görüntülenmesi yakın bir gelecekte mümkün olabilecektir.Article Citation - WoS: 3Citation - Scopus: 3Manipulating the Frequency Response of Small High-Frequency Atomic Force Microscope Cantilevers(IOP Publishing, 2020) Brar, Harpreet Singh; Balantekin, MüjdatWe study small (less than 10 mu m-long) high-frequency (greater than 1 MHz) cantilevers specially designed for visualization of biomolecular processes in high-speed atomic force microscopes. The frequency responses of the first three flexural eigenmodes are investigated for the modified geometries. It is found that the Q-factors can be significantly altered in the desired way by reengineering the cantilever geometry without affecting its main operational parameters, such as the spring constant and the resonance frequency of the first flexural eigenmode in an air environment. In addition, higher-order flexural resonances can be moved away from the fundamental resonance with these geometrical modifications. The Q-factors in liquid, on the other hand, do not show a significant difference due to high viscous damping of the medium. Regular cantilevers modified by a focused ion beam are used to demonstrate the validity of the finite element simulation model.Conference Object High-Speed Imaging in Noncontact Atomic Force Microscopy(CRC Press, 2013) Balantekin, MüjdatWe analyze the high-speed operating method that we recently developed to be used in noncontact atomic force microscopes (AFM). We simulated the method on various samples and it is shown that the method can minimize the time spent for noncontact AFM imaging experiments. The initial simulation results showed that even with an ordinary AFM cantilever imaging speeds faster than 10 frames/second can be achieved.Article Citation - WoS: 5Citation - Scopus: 7High-Speed Dynamic Atomic Force Microscopy by Using a Q-Controlled Cantilever Eigenmode as an Actuator(Elsevier Ltd., 2015) Balantekin, MüjdatWe present a high-speed operating method with feedback to be used in dynamic atomic force microscope (AFM) systems. In this method we do not use an actuator that has to be employed to move the tip or the sample as in conventional AFM setups. Instead, we utilize a Q-controlled eigenmode of an AFM cantilever to perform the function of the actuator. Simulations show that even with an ordinary tapping-mode cantilever, imaging speed can be increased by about 2 orders of magnitude compared to conventional dynamic AFM imaging.Article Citation - WoS: 3Citation - Scopus: 3High-Speed Tapping-Mode Atomic Force Microscopy Using a Q-Controlled Regular Cantilever Acting as the Actuator: Proof-Of Experiments(American Institute of Physics, 2014) Balantekin, Müjdat; Satır, Sarp; Torello, David; Değertekin, F. L.We present the proof-of-principle experiments of a high-speed actuationmethod to be used in tapping-mode atomic force microscopes (AFM). In this method, we do not employ a piezotube actuator to move the tip or the sample as in conventional AFM systems, but, we utilize a Q-controlled eigenmode of a cantilever to perform the fast actuation. We show that the actuation speed can be increased even with a regular cantilever.