Тег "сканирующая туннельная микроскопия"
Наноиндустрия #5/2024 Б.А.Логинов, В.А.Беспалов, А.Н.Образцов, А.Б.Логинов, В.Б.Логинов, Ю.В.Хрипунов, М.А.Щербина, Д.А.Севостьянова, Д.С.Богданова, Р.Г.Горбачев, К.Е.Кондратьева, М.А.Лебедева, А.А.Мульгин, Д.А.Шевченко РАЗРАБОТКА ШИРОКОПОЛЬНОГО СКАНЕРА- ПРОФИЛОМЕТРА И НОВЫХ СПОСОБОВ ИЗМЕРЕНИЯ ТВЕРДОСТИ ДЛЯ ПЕРВОГО В МИРЕ АТОМНО- СИЛОВОГО МИКРОСКОПА – СПУТНИКА ЗЕМЛИ
DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2024.17.5.248.258 Предложена и проработана новая конструкция сканера для атомно-силового микроскопа-спутника, предназначенного для работы в течение нескольких лет в автономном режиме в открытом космосе с целью исследования орбит на содержание микро- и наночастиц пыли на базе профилометра в качестве одной из осей сканирования. Микроскоп с данным сканером рассчитан и проверен на стойкость к перегрузкам до 50g при запуске, энергопотреблению не более 1 Вт от солнечных батарей, устойчив к потокам быстрых ионов солнечной плазмы, имеет большое поле сканирования открытого на космос зеркала для обнаружения и исследования попадающих на него частиц даже при малом их количестве. Показано, что применяемый в профилометрах индуктивный датчик с линейным приводом на длину в десятки миллиметров дорабатывается до разрешения в 1 нм, как по высотам рельефа за счет уменьшения магнитного зазора, так и по латерали за счет использования сверхострых алмазных игл с острием из нескольких атомов на конце. Применение второго линейного привода для второй координаты обеспечивает сканирование строчка за строчкой больших площадей с нанометровой точностью до 10 Гигапикселей, при этом сканирование одного кадра за несколько суток вполне допустимо для космического эксперимента, длящегося несколько лет в автономном режиме. При выборе материала зеркала микроскопа разработаны новые способы измерения твердости объемных материалов и тонких пленок, имеющие ряд принципиальных преимуществ и не требующие каких-либо других приборов при наличии профилометров или зондовых микроскопов. Изготовлены и испытаны макеты основных узлов нового сканера, которые показали его принципиальную работоспособность и позволили приступить к патентованию и изготовлению летной версии автономного космического атомно-силового микроскопа, претендующего на звание "первого в мире".
Наноиндустрия #1/2024 Б.А.Логинов, Ю.В.Хрипунов, М.А.Щербина, А.О.Вьюник, В.Д.Дмитриева, А.А.Дьякова, М.К.Лебедева, В.С.Макеев, А.Р.Первых, Д.С.Шевченко, С.Д.Ханин ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБА ТЕРМОЭМИССИОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ МЕТАЛЛОВ ДЛЯ РАБОТЫ СКАНИРУЮЩЕГО ТУННЕЛЬНОГО МИКРОСКОПА В ОТКРЫТОМ КОСМОСЕ
DOI:10.22184/1993-8578.2024.17.1.8.17 Исследованы тонкопленочные покрытия, образующиеся при термоэмиссионном распылении ряда металлов и сплавов в вакуумной камере в условиях вакуума, приближенного по параметрам к космическому вакууму на орбитах созданного в России первого в мире космического сканирующего туннельного микроскопа, исполненного в виде спутника Земли с автономным питанием и запущенного летом 2023 года в целях набора статистики по размерам и плотности микро- и наночастичек пыли и метеоритов на орбитах Земли. Ввиду отсутствия ранее научного интереса к напылениям в невысоком вакууме из-за плохой чистоты полученных покрытий новые данные по покрытиям являются уникальными и востребованными ввиду необходимости наличия проводимости поверхности наблюдаемых в сканирующем туннельном микроскопе объектов. Сделаны выводы о применимости некоторых металлов и сплавов к напылению для работы сканирующего туннельного микроскопа в космосе.
Наноиндустрия #6/2022 И.В.Яминский, А.И.Ахметова ПРАКТИКУМ ПО ЗОНДОВОЙ МИКРОСКОПИИ ФИЗИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА МГУ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА
https://doi.org/10.22184/1993-8578.2022.15.6.328.332 Сканирующая зондовая микроскопия является простым методом для изучения материалов, в том числе полимеров и биополимеров с нанометровым разрешением в жидкости и на воздухе. Зондовая микроскопия позволяет визуализировать поверхностную структуру образцов, оценить их конформацию, адгезию, адсорбцию на различных подложках. При этом метод не требует длительной пробоподготовки, нужно лишь разместить образец на атомно гладкой подложке, какими являются, например, графит и слюда. Навык работы с зондовым микроскопом и умение обрабатывать полученные данные являются важным этапом в программе обучения молодых специалистов. Для развития этих компетенций на физическом факультете МГУ постоянно совершенствуется и модернизируется практикум по зондовой микроскопии. Практикум представляет собой восемь лабораторных работ по ключевым тематикам и включает обучение как базовым, так и углубленным навыкам по работе с микроскопом, по обработке и интерпретации данных зондовой микроскопии.
Наноиндустрия #8/2013 И.Яминский, П.Горелкин, А.Ерофеев,О.Синицына, Г.Мешков Бионаноскопия в биологии и медицине
Инструменты наноаналитики открывают новые возможности в наблюдении живой природы на уровне молекул. Сверхвысокое разрешение и возможности измерений на воздухе и в жидких средах обуславливают широкие перспективы применения зондовой микроскопии в медицине. В обзоре обсуждается современное контрольно-измерительное оборудование, рассматриваются подложки для работы с биообъектами, обобщаются данные по наблюдению нуклеиновых кислот, белков, бактерий, клеток и тканей животных.
Наноиндустрия #1/2011 О.Синицына, Г.Мешков, И.Яминский. Визуализация атомной решетки графита: идеи для практикума
Методы сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ) считаются главными инструментами нанотехнологии. Их история началась с изобретения сканирующего туннельного микроскопа (СТМ), впервые позволившего человечеству увидеть атомы и точечные дефекты атомной решетки. Представляется целесообразным, чтобы для освоения фундаментальных основ строения материи обучение естественно-научным специальностям обязательно включало практикум по СТМ.
eng
