مشخصه یابی

مشخصه یابی، زمانی که در علم مواد استفاده می شود به یک فرایند عمومی و وسیع که در آن ساختار مواد و خواص آنها مورد بحث اندازه گیری قرار میگیرد برمی گردد. یک فرایند اساسی در رشته علم مواد است و بدون هیچ گونه درک علمی از مهندسی مواد می تواند تعیین شود[ ۱] [ ۲] . مفهمومِ این کلمه ( مشخصه یابی ) معمولاً تغییر می کند، برخی از تعاریفِ محدود به این بخش ( مشخصه یابی ) از تکنیک هایی استفاده می کنند که ساختار میکروسکوپی و خواص مواد را مطالعه می کنند[ ۱] در حالیکه تعریف دیگر از این مورد برمی گردد به هر فرایند آنالیز مواد شامل روش های ماکروسکوپیک مثل آزمون های مکانیکی آنالیزهای حرارتی و محاسبه دانسیته. مقیاس این ساختارهای مورد بررسی قرار گرفته در مشخصه یابی مواد بازه هایی از انگستروم، مثل تصویر برداری از یک اتم و پیوند های شیمیایی، تا سانتی متر مثل تصویربرداری از ساختار های دانه درشت در فلزات را شامل می شود[ ۳] . در حالیکه تعداد زیادی از روشهای مشخصه یابی همچون میکروسکوپ نوری ساده در طول قرن ها استفاده می شدند، روش های نوین در حال گسترش هستند. به طور خاص ظهور میکروسکوپ الکترونی و طیف سنجی جرمی یونی ثانویه در قرن بیستم موجب انقلابی در این زمینه بود که اجازه تصویربرداری و آنالیز ساختارها و ترکیبات را در مقیاس های بسیار کوچکتری نسبت به آنچه در گذشته قابل انجام بود را می داد و منجر به افزایش قابل توجه در فهم این مرحله که چرا مواد خواص و رفتار متفاوتی نشان می دهند شد[ ۴] . اخیراً میکروسکوپ فشاری اتمی افزایش چشمگیری در رزولوشن های بالاتر ممکن برای آنالیزهای نمونه های مشخص در ۳۰ ساله اخیر را داشت. [ ۵] .
روش میکروسکوپی یک گروه است مشخصه های مشخصه یابی ایست که یک نقشه از سطح و لایه ساختار زیر سطح ماده را کاوش می کند. این روش ها می توانند از فوتون ها، الکترون ها، یون ها و یا جستوگرهای با پایه فیزیکی برای جمع آوردی داده در رابطه با ساختار نمونه های در یک بازه ی طولیِ مقایس ها استفاده کنند. برخی نمونه های مرسوم از ابزار میکروسکوپی شامل موارد زیر میشوند:
میکروسکوپ نوری ( OM )
میکروسکوپ روبشی الکترونی ( SEM )
میکروسکوپ الکترونی انتقالی ( TEM )
میکروسکوپ یونی میدانی ( FIM )
میکروسکوپ تونلی روبشی ( STM )
میکروسکوپ جستجوگر روبشی ( SPM )
میکروسکوپ نیروی اتمی ( AFM )