De nombreux modules d'analyse des données de Gwyddion produisent des graphes. Ceux-ci peuvent être exportés sous forme de fichier texte ou être analysé directement avec Gwyddion grâce à plusieurs module d'analyse de graphes. Ces modules se situent dans le menu Graphes de la fenêtre principale de Gwyddion. Notez que le nombre de modules est pour l'instant assez limité et ceux-ci permettent de faire les opérations de base les plus courantes en analyse de données SPM. Vous pouvez utiliser votre programme d'analyse de graphes favori pour obtenir plus d'outils..
Les modules de graphes disponibles dans Gwyddion sont présentés brièvement dans cette section.
Les fonctions de zoom et de lecture des valeurs sont accessibles directement dans la fenêtre de graphe :
- Axes logarithmiques – les axes horizontal et vertical peuvent passer du format linéaire au logarithmique à l'aide du bouton d'échelle logarithmique. Le passage à l'échelle logarithmique n'est possible que pour les valeurs positives (en abcisse ou ordonnée).
- Zoomer et dézoomer – dessinez simplement la zone à afficher avec la souris après avoir sélectionné le bouton zoom. Le bouton dézoomer permet d'afficher toutes les données.
- Mesure de distance – permet à l'utilisateur de sélectionner plusieurs points sur le graphe et d'en afficher les distance et les angles entre chacun.
La mise à niveau de graphe est un module très simple réalisant un ajustement linéaire de chaque courbe et en soustrait la fonction linéaire calculée.
L'alignement de graphes décale les courbes horizontalement pour maximiser leur corrélation mutuelle, c'est-à-dire qu'elle fait correspondre les détails communs entre les deux courbes. Cette fonction est utile pour comparer des profils pris à des endroits différents d'une surface.
Les contrôles de la fenêtre du graphe permettent de passer les axes de l'échelle liénaire à l'échelle logarithmique. Toutefois, pour l'ajustement de données à l'aide de fonctions de type puissance, il peut être utile de transformer physiquement les données en prenant le logarithme des valeurs. La fonction de transformée logarithmique permet de réaliser une telle conversion. Vous pouvez choisir l'axe à transformer (x, y ou les deux), définir le comportement pour les valeurs négatives, ou choisir la base logarithmique. Un nouveau graphe est alors créé, avec toutes les courbes transformées tel que désiré.
L'ajustement de courbe est conçu avant tout pour ajuster des fonctions statistiques utilisées pour le calcul de paramètres de rugosité. Les fonctions disponibles sont donc pour la plupart des fonctions statistiques de surfaces ayant des fonctions d'autocorrélation gaussienne ou exponentielles. Il propose aussi quelques fonctions plus communes.
Au sein du module vous pouvez sélectionner la zone à ajuster (avec souris ou numériquement), tester divers paramètres initiaux, ou laisser le module les évaluer, pour finalement ajuster les données à l'aide de l'aide de l'algorithme de Marquardt-Levenberg.
Vous obtiendrez alors la courbe ajustée ainsi que ses paramètres. L'ajustement peut être sauvegardé dans un fichier à l'aide du bouton button. Le bouton permet d'ajouter la courbe ajustée au graphe, si vous ne le souhaitez pas vous pouvez quitter le module avec le bouton .
Le module d'ajustement de courbe force-distance est très similaire au module précédent, il est juste spécialisé pour les courbes force-distance. Le module permet pour l'instant d'ajuster la partie montante d'une courbe force-distance (qui correspond aux forces attractives) à l'aide de différents modèles :
- force de van der Waals entre un hémisphère et le demi-espace
- force de van der Waals entre une pyramide et le demi-espace
- force de van der Waals entre une pyramide tronquée et le demi-espace
- force de van der Waals entre une sphère et le demi-espace
- force de van der Waals entre deux sphères
- force de van der Waals entre un cône et le demi-espace
- force de van der Waals entre un cylindre et le demi-espace
- force de van der Waals entre une paraboloïde et le demi-espace
Notez que la courbe à ajuster doit être une véritable courbe force-distance, et non une courbe déplacement-distance ou senseur-distance. La conversion de la déflection du cantilever en force doit être faite avant d'utiliser ce module.
Sachez aussi que pour les cantilevers ayant des constantes d'ammortissement courtes, la quantité de données utilisables est limitée dans la région attractive à cause des effets de rebonds au contact.
Le module dimension critique peut être utilisé pour ajuster certains objets « typiques » obtenus lors de l'analyse de profils extraits de puces électroniques ou de surface similaires. Ces objets sont localisés sur le graphe et leurs propriétés sont calculées.
L'interface utilisateur de ce module est pratiquement identique à celle du module d'ajustement de graphe.
Le module de spectre DOS sert à obtenir des spectres de densités d'états (Density-of-States) à partir de mesures de spectroscopie STM I-V (réponse courant-tension obtenue par microscopie à effet tunnel). Il calcule
et l'affiche sous forme de graphe.
Les pics les plus importants d'un graphe peuvent être automatiquement localisés avec une précision inférieure à l'échantillonnage. Vous pouvez spécifier le nombre des pics les plus proéminents dans la case nombre des pics, et la fonction les marquera en conséquence. La proéminence d'un pic dépend de sa hauteur, son aire ainsi que sa distance par rapport aux autres pics. En général, l'idée que se fait la fonction de la proéminence des pics est assez proche de celle obtenue par détermination visuelle. Si vous êtes en désaccord avec les pics obtenus, vous pouvez en demander un nombre plus important puis ignorer ceux qui ne vous jugez pas satisfaisant.
Une table résumant tous les pics est affichée sur la gauche, ceux-ci étant classés en fonction de classer les pics par. Le classement par position signifie que les pics sont listés dans le même ordre que sur le graphes, de gauche à droite. Le classement par proéminence signifie que les pics les plus significatifs sont listés en premier.
Plusieurs caractéristiques sont données pour chaque pic : position (abscisse) x, hauteur h, aire A, et largeur (ou variance) w. La position est calculée par un ajustement quadratique du maximum du pic. Les caractéristiques restantes dépendent de la définition de l'arrière-plan du pic. Les choix possibles incluent zéro, c'est-à-dire que la base du pic est toujours considérée comme valant zéro, et minimum bilatéral, c'est-à-dire que l'arrière-plan du pic est une fonction saut passant par le minimum de la courbe le plus proche de part et d'autre du pic.
