Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Июня 2014 в 13:17, реферат
Прогресс в нанотехнологии стимулировался развитием экспериментальных методов исследований, наиболее информативными из которых являются методы сканирующей зондовой микроскопии, изобретением и в особенности
распространением которых мир обязан нобелевским лауреатам 1986 года – профессору Генриху Рореру и доктору Герду Биннигу.
Сканирующая зондовая микроскопия (СЗМ) – один из мощных современных методов исследования морфологии и локальных свойств поверхности твердого тела с высоким пространственным
разрешением.
В настоящее время практически ни одно исследование в области физики поверхности и тонкопленочных технологий не обходится без применения методов СЗМ.
Зондовая нанотехнология начала развиваться по
двум направлениям: высоковакуумная нанотехнология и
нанотехнология в газах и
жидкостях при атмосферном давлении, поскольку были созданы
зондовые микроскопы, работающие как в высоковакуумных, так и в
атмосферных условиях.
Основное преимущество высоковакуумной ЗНТ — возможность
иметь исходно чистые подложки в чистом объеме, что позволяет
манипулировать с отдельными молекулами и атомами.
Существует тенденция в совмещении различных видов сканирую щих
микроскопов, что позволяет увеличить количество получаемой49
информации об исследуемом объекте. Например, сканирующий
зондовый микроскоп + криоультрамикротом, позволяющий
проводить in-situ измерения морфологии и свойств поверхности
образцов сразу после проведения сверхтонкого среза при низких
температурах. Данная методика позволяет получать качественно
новую информацию о физических и структурных свойствах
биологических и полимерных материалов на уровне индивидуальных
макромолекулярных компонент и проводить исследования
трехмерных наноструктур в объёме материалов.
Заключение
За прошедшие годы применения зондовой микроскопии
позволило достичь уникальных научных результатов в различных
областях физики, химии и биологии.
Если первые сканирующие зондовые микроскопы были
приборами-индикаторами для качественных исследований, то
современный сканирующий зондовый микроскоп – это прибор,
интегрирующий в себе до 50 различных методик исследования. Он
способен осуществлять заданные перемещения в системе зонд-
образец с точностью до 0,1%, рассчитывать форм-фактор зонда,
производить прецизионные измерения достаточно больших размеров
(до 200 мкм в плоскости сканирования и 15 – 20 мкм по высоте) и,
при этом, обеспечивать субмолекулярное разрешение.
Сканирующие зондовые микроскопы превратились в один из
наиболее востребованных на мировом рынке классов приборов для
научных исследований. Постоянно создаются новые конструкции
приборов, специализированные для различных приложений.
Динамичное развитие нанотехнологии требует все большего и
большего расширения возможностей исследовательской техники.
Высокотехнологичные компании во всем мире работают над
созданием исследовательских и технологических нанокомплексов,
объединяющих в себе целые группы аналитических методов, таких
как: спектроскопия комбинационного рассеяния света,
люминесцентная спектроскопия, рентгеновская спектроскопия для53
элементного анализа, методы оптической микроскопии высокого
разрешения, электронной микроскопии, техники фокусированных
ионных пучков. Системы приобретают мощные интеллектуальные
возможности: способность распознавать и классифицировать
изображения, выделять требуемые контрасты, наделяются
возможностями по моделированию результатов, а вычислительные
мощности обеспечиваются использованием суперкомпьютеров.
Разрабатываемая техника имеет могучие возможности, но конечной
целью ее использования является получение научных результатов.
Овладение возможностями этой техники само по себе является
задачей высокой степени сложности, требующей подготовки
высококлассных специалистов, способных эффективно пользоваться
этими приборами и системами.
Список литературы
1. Неволин В. К. Основы туннельно-зондовой технологии / В. К.
Неволин, – М.: Наука, 1996, – 91 с.
2. Кулаков Ю. А. Электронная микроскопия / Ю. А. Кулаков, – М.:
Знание, 1981, – 64 с.
3. Володин А.П. Сканирующая микроскопия / А. П. Володин, – М.:
Наука, 1998, – 114 с.
4. Сканирующая зондовая микроскопия биополимеров / Под
редакцией И. В. Яминского, – М.: Научный мир, 1997, – 86 с.
5. Миронов В. Основы сканирующей зондовой микроскопии / В.
Миронов, – М.: Техносфера, 2004, – 143 с.
6. Рыков С. А. Сканирующая зондовая микроскопия
полупроводниковых материалов / С. А. Рыков, – СПБ: Наука, 2001, –
53 с.
7. Быков В. А., Лазарев М.
И. Сканирующая зондовая
для науки и промышленности / В. А. Быков, М. И. Лазарев //
Электроника: наука, технология, бизнес, – 1997, – №5, – с. 7 – 14