Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Общий вид прибора
Измерительная головка
Держатель зонда
Изображение распределения сигнала амплитуды колебаний кантилевера на основной (слева) и второй (справа) модах
Измерительная головка для работы с высокоапертурными объективами
Атомная решетка высокоориентированного пиролитического графита (ВОПГ). Контактный метод АСМ. Размер скана: 32х32 ангстрем
Нанолитография на пленке GaAs выполненная методом локального анодного окисления, размер скана 400 нм

Новое поколение сканирующих зондовых микроскопов

Ключевые слова:  атомно-силовой, микроскопия, нанолитография, нанотехнология, сканирующий зондовый

Опубликовал(а):  Panza Sancho

15 октября 2008

Сканирующая зондовая микроскопия показала себя, как наиболее эффективный метод для исследования нанообъектов и свойств поверхностей со сверхвысоким разрешением. Сегодня в области нанотехнологий появляются все более сложные задачи, что приводит к появлению новых требований к используемому оборудованию. Известно, что настройка большинства современных СЗМ чрезвычайно сложна, занимает достаточно много времени и сильно зависит от пользователя, вследствие чего результаты измерений имеют плохую воспроизводимость.

Компания «АИСТ-НТ» разработала новый полностью автоматизированный СЗМ - SmartSPM, который позволяет автоматически настраивать регистрирующую систему, подводить зонд к образцу и устанавливать параметры сканирования (рис. 1, 2, 3). Время, которое необходимо от включения прибора до начала сканирования, составляет менее 5 минут. SmartSPM предоставляет возможность выбора оптимального места наведения регистрирующего лазера, а также возможность тестирования отражающей поверхности кантилевера перед началом измерений (рис. 4). Моторизация позиционирования образца в горизотальной плоскости позволяет пользователю легко находить область, в которой необходимо производить сканирование. В автоматическом режиме пользователю необходимо лишь указать основные параметры зонда и поле сканирования для того, чтобы прибор произвел полную настройку систем, подвел зонд к поверхности образца и начал сканирование. Все это существенно сокращает время, требуемое для обучения работе на приборе, и дает возможность использовать прибор не только в научных, но и в учебных целях.

SmartSPM позволяет использовать оптическую систему в вертикальном положении с объективом 100х, числовой апертурой 0.7 , а в положении под углом с объективом 20х, числовой апертурой 0.42. Наличие оптического доступа к образцу не только сверху, но и сбоку позволяет ни только наблюдать за образцом, но также воздействовать на него лазером с заданной поляризацией и собирать рассеянный свет с поверхности образца, что особенно важно для проведения ГКР/TERS экспериментов (рис. 5).

В SmartSPM используется новая конструкция 100 мкм сканера с очень высокими резонансными частотами (резонансная частота по XY: 7 кГц; резонансная частота по Z: 15 кГц), что позволяет проводить сканирование на скоростях до 10 раз больших, чем у микроскопов других производителей. Сама система сканирования SmartSPM, основанная на гибких направляющих с применением высококачественных монолитных пьезопакетов, обладает метрологическими свойствами, высокой стабильностью и позволяет получать сверхвысокое разрешение (рис. 6).

Благодаря встроенному в программное обеспечение языку программирования Lua, пользователь имеет возможность адаптировать прибор под свои специфические задачи, а также организовать серию автоматизированных измерений в различных точках поверхности образца. Встроенный макроязык для программирования платы DSP контроллера позволяет создавать собственные алгоритмы сканирования, снятия силовых кривых, а также процедуры нанолитографии (рис. 7).


Источник: АИСТ-НТ



Комментарии
Тарасов Алексей Борисович, 15 октября 2008 20:18 
Внешний вид очень напоминает Интегру....

В автоматическом режиме пользователю необходимо лишь указать основные параметры зонда и поле сканирования для того, чтобы прибор произвел полную настройку систем, подвел зонд к поверхности образца и начал сканирование. Все это существенно сокращает время, требуемое для обучения работе на приборе, и дает возможность использовать прибор не только в научных, но и в учебных целях.
Следующим этапом упрощения использования СЗМ является покупка прибора вместе с хорошо обученным специалистом. В этом случае можно не только не задавать параметры зонда, но и не озвучивать научную задачу - все за тебя сделает высокоинтеллектуальная система :))
аистёнок, 15 октября 2008 20:51 
Надо ж как напугали, молодой человек. Не иначе у меня склероз, столько разных Интегр в руках держал и ничего похожего не припомню. Не подскажете, где сходство искать?
Трусов Л. А., 15 октября 2008 21:31 
наверное, картинка №6 одинаковая
Елисеев Дмитрий Сергеевич, 15 октября 2008 21:45 
Извините, а чем именно он "очень напоминает" Интегру? Пожалуйста, подойдите к нам на любой выставке, в которой мы принимаем участие. Вы убедитесь, что единственная схожая деталь - это кантилевер. Или можете даже приехать к нам и посмотреть сами.
Panza Sancho, 16 октября 2008 11:54 
Прибор с обученным специалистом - это было, есть и будет всегда хорошо. Но ведь их всегда не хватает, а также им самим (то есть специалистам) будет гораздо приятней работать, если рутинные операции выполняются автоматически.
Трусов Л. А., 16 октября 2008 12:31 
выполняются автоматически студентами...
так дешевле
Panza Sancho, 16 октября 2008 15:54 
Господин Трусов Л.А.! Вы хотите сказать, что автоматизация в сканирующем зондовом микроскопе не нужна? Действительно ли, что все и так хорошо?
Трусов Л. А., 16 октября 2008 16:18 
у нас нанопрецизионные студенты перетирают порошки до наноразмеров в ступках. небось, и кантилевер двигать могут
AI, 17 октября 2008 00:42 
на сайте даже цены нет :( , интересно а дрова к нему в ОпенСорс поставляются или нет.
Владимир Владимирович, 17 октября 2008 01:57 
А новое поколение студентов теперь и пробой само по образцу водит и зарисовки от руки делает, чувственные и высокохудожественные, в любом масштабе. Такие выпускники работу легко находят: в РосНано, например. Они там конкурсы всяческие организовывают, темы креативные придумывают, анкеты составляют... Идиллия неописуемая... А Вы - автоматизация, рутинные операции...
аистёнок, 18 октября 2008 22:57 
Вопросы к AI:
А что, разве вешать цены на СЗМ на сайте производителя теперь в порядке вещей?
И зачем Вам драйвера к контроллеру в OpenSource?
Очень интересно. И соответствует международным критериям The New Generation of Analytical Instruments.

Вероятно, это первый в стране прибор и за долгое время, на котором может работать подготовленый лаборант(-ка), а не дорогой учёный. Явление, которое не очень давно распространилось на западном рынке так быстро реализовано!
Ещё бы связь по И-нету с базой данных !
Ну а ученые..., я тут видел недавно: "Одиночная капля жидкого углерода за счёт неустойчивости фронта кипения, возникающей при лазерном нагреве образца HOPG металась на пластину из SiO2...

Трусов Л. А., 20 октября 2008 00:12 
угу, это всеобщая давняя мечта - превратить всех дорогих ученых в лаборантов.
Может, от неразвитости станочного, упс, приборного парка?
Кому- то надо собирать информацию, кому- то думать. Ну а кому- то оборачивать листами графена нечто в пламени свечи. Но как заметил мудрый Гоша Левентович, недолго, ибо жжется.

Я тут подумал, кстати, прелюбопытное ощущение , ведь такой прибор можно уже соединять с приставкой микроРФА. А если идти и дальше, то и замахнуться на настольный универсал с исследованием химсдвига?
Владимир Владимирович, 20 октября 2008 08:20 
Попытался замахнуться на любопытные ощущения но немедленно возник вопрос: а какая потенциальная синергия у зондовой микроскопии с микроРФА? Засвербила мысль о "уже и еже", но надеюсь просто от незнания, и прошу рассказать поподробнее!
Для 3-d визуализации объектов с разной матрицей. Как, например косточка сельдя Геннадия Семёновича, в смысле ссылка №34. Ну и "для совершенно специфичных целей."
Почему- то 3-d интересуются в последнее время? Details - Methoden

Ну и вдруг, когда-нибудь: BESSY | AZM - your partner in micro and nano engineering

Но этим должен заниматься персонал по маркетингу.
Да и РФА уже не будет скоро столь интересен, как степень окисления.
AI, 20 октября 2008 23:31 
аистёнок - софт свой хотим написать, если учитывать, что типа он суппер простой, то для начального погружения в проблему для учебных целей (где обычный лаборанти простой студент, а чаще просто студент) может и подойдет, хотели попробовать, но инфы у них на сайте никакой.
Александр Анатольевич! Владимир Владимирович!

Рад Вас снова встретить! В обсуждения не подключаюсь не из принципа, а по дикой загруженности. Может быть будет отдушина напишу подробнее, а обсуждаемый прибор Аистят заслуживает всякой похвалы и Лев Артёмович напрасно на студентов уникумов уповает. Конечно эксперимент может оказаться значительно дешевле, но цифра - это Цифра с большой буквы.
С уважением Геннадий Семёнович.
P.S. Александр Анатольевич по E-mail обращусь к Вам за консультацией.
Владимир Владимирович, 21 октября 2008 04:53 
Александр Анатольевич,
Убеждаете широтой подхода!
А каково максимальное разрешение микроРФА, превысило ли оно несколько микрон?
(Все таки не совсем укладывается в голове сочетаемость с СЗМ, хотя с Bessy интересная бы получилась штуковина)

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Применение магнитных жидкостей: эксперимент по сбору нефтепродуктов
Применение магнитных жидкостей: эксперимент по сбору нефтепродуктов

Крабовый панцирь побеждает грязную нефть
Химики МГУ разработали уникальную люминесцентную методику определения маркеров «грязной нефти» (дибензотиофенов) с использованием селективной сорбции в оптически прозрачных материалах на основе сшитых гелей хитозана.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Броуновское движение скирмионов.Растягиваем графен правильно. Красное вино, кофе и чай помогают создавать материалы для гибкой носимой электроники. Металлическая природа кремния и углерода.

К 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире
Эксперты отметили рост числа научных публикаций отечественных ученых и сообщили, что к 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире по публикационной активности.
27 – 29 ноября в рамках юбилейных мероприятий Химического факультета МГУ и торжественной церемонии закрытия Международного года Периодической таблицы химических элементов эксперты подвели итоги 2019 г.

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.