Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Нано-синтез фотонных кристаллов и фрактальных структур в объемных высокоразрешающих регистрирующих средах. ( Обзор)

Ключевые слова:  нанофотоника, статья, фотонные кристаллы, фракталы

Автор(ы):  Андреева О.В., Кушнаренко А.П., Мельников Г.С. , Ошарин А.А.

13 ноября 2008

В статье изложены теоретические и технологические обоснования исследований по разработке принципов создания наноструктур в регистрирующих 3-х мерных высокоразрешающих средах Наноструктурные 3D конфигурации найдут применение в технике создания спектральных приборов на основе элементов с Брегговской дифракцией, Фурье-фильтров с заданными пространственно-частотными свойствами и оптоэлектронных резонаторных устройств, построенных по типу синфазных антенных решеток.

НП ОС «ТКС-оптика» (Санкт-Петербург),

ГУП ВНЦ ГОИ им. С.И. Вавилова (Санкт-Петербург).

E-mail: Gmelnikov@list.ru

 

Прикрепленные файлы:
GMelnikov_Nano[1].pdf (1.46 МБ.)

В статье изложены теоретические и технологические обоснования исследований по разработке принципов создания наноструктур в регистрирующих 3-х мерных высокоразрешающих средах Наноструктурные 3D конфигурации найдут применение в технике создания спектральных приборов на основе элементов с Брегговской дифракцией, Фурье-фильтров с заданными пространственно-частотными свойствами и оптоэлектронных резонаторных устройств, построенных по типу синфазных антенных решеток.

 

 
Средний балл: 8.3 (голосов 4)

 


Комментарии
В прикрепленном обзоре, который написан не вчера, а позавчера [1], дается достаточно подробный анализ эволюционных подходов по первоначальному построению микроразмерных регулярных 2D структур. Эти работы постепенно подвели к пониманию того, что на настоящий момент можно, практически, рассматривать возможности управляемого синтеза 3D нано-размерных структур по основным трем технологическим направлениям:
• Технология формирования массивов 2D и 3D нано-размерных структур, в которых чувствительные и излучающие элементы представляют собой квантовые точки и квантовые колодцы, а, сами структуры, являются продуктом молекулярно-лучевой эпитаксии с управляемой, послойной само сборкой элементов матричных структур химических соединений [2].
• синтез регулярных и фрактальных наноразмерных структур методами коллоидной самосборки [3],
• фотоэлектронный синтез в высокоразрешающих регистрирующих полимерных средах параллельными методами [1].
По последнему методу технологии параллельного синтеза наноструктур к настоящему времени имеются только теоретические обоснования [1] и ряд результатов стендовых исследований, которые ещё не получили достаточного отражения в открытых публикациях. В обзоре даны отдельные результаты математического моделирования синтеза 3D и 2 D структур и результаты экспериментальных исследований дифракционных картин в ближней области (дифракция Френеля) и в дальней области (дифракция Фраунгоффера)
В настоящее время можно уже говорить не только о синтезе дифракционных картин от двумерных регулярных и фрактальных структур в ближней и в дальней области, но и о регулируемом синтезе Бреговской дифракции на трехмерных фотонных кристаллах и синтезированных 3D наноструктур в полимерных средах. Можно ставить задачи [4] и голографического отображения трехмерных наноструктур, в просветной дифракционной микроскопии на жестком ультрафиолетовом излучении и мягком рентгеновском излучении[5], (при отработке требуемой длины когерентности лазерных источников).
Список использованных источников.
1. Г.С. Мельников, А.А. Ошарин, О.В. Андреева, А.П. Кушнаренко., Нано-синтез фотонных кристаллов и фрактальных структур в объемных высокоразрешающих регистрирующих средах.
Материалы VI Международной конференции «Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов. (Воронеж, 21-23 апреля 2005 г.), стр.229…235
2. Г.С. Мельников. Метаматериалы и оптические свойства наноструктур. Публикации:
Аналитические статьи, Нанометр, http://www.n..._53362.html
3. I. L. Chen, Georg von Freymann, Sung Yeun Choi, Vladimir Kitaev, and Geoffrey A. Ozin. Amplified Photochemistry with Slow Photons. Adv. Mater. 2006, 18, 1915–1919
4. Г.С. Мельников. Возможные и невозможные структуры пространства-времени
с точки зрения теории чисел. http://31415...lnikov5.pdf
5. Changyong Song, Raymond Bergstrom, Damien Ramunno-Johnson, Huaidong Jiang, David Paterson,Martin D. de Jonge, Ian McNulty, Jooyoung Lee, Kang L. Wang, and Jianwei Miao, Nanoscale Imaging of Buried Structures with Elemental Specificity Using Resonant X-Ray Diffraction Microscopy. Physical review letters, PRL 100, 025504 (2008), 18 JANUARY 2008

Уважаемый Геннадий Семёнович.
Извините за молчание- реальный сектор консервативен, не так быстро овладевает новой терминологией. Читаю, периодически делаю reset.
Могу порекомендовать специалиста.
Я не очень понял: "в ходе поисков подтверждения возможностей реализации проекта".
По X-ray holography много работ: и M. BELAKHOVSKY, и G. FAIGEL, S. MARCHESINI, M. TEGZE O. ULRICH.
А один из авторов работы Nanoscale Imaging of Buried Structures with Elemental Specificity Using Resonant X-Ray Diffraction Microscopy. Physical review letters вообще был замечен в в создании настольного прибора

У меня же интересы несколько иного плана- касаются только нашей области. А применение- ну, это результат, так сказать продукт нашей жизнедеятельности.

С уважением
Александр
P.S.Как Вам статейка?
Александр Анатольевич!
Именно эту статью я и искал. Как то мимоходом просмотрел и заложил в какой-то угол компьютера.
Большое спасибо за ссылки. В конкретном применении для задач анализа наноструктур голографическими X-ray методами требуются как теоретические, так и методологические отработки, которые могут оказать действенную помощь создателям и исследователям наноструктур.
С большой признательностью,
Геннадий Семенович.
P.S. В статье Y. Takahashi, K. Hayashi and E. Matsubara прекрасно продемонстрирована возможность 2D восстановления по Брэгговской дифракции внутренней атомарной структуры. Мы же хотим пойти дальше и решить задачу 3D восстановления изображений синтезированных наноструктур.
Александр Анатольевич!
Пропустил Ваше предложение:
Могу порекомендовать специалиста.
Буду чрезвычайно признателен.
Раскручусь со сдачами тем, и по серьезному поработаю с Вашими ссылками
и продуктом нашей жизнедеятельности

Геннадий Семенович
Добрый вечер, Геннадий Семёнович.
В книге Handbook of Practical X-Ray Fluorescence Analysis, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2006, в главе 7.1 Micro X-Ray Fluorescence Spectroscopy, B. Kanngiesser описывает ещё и 3d томографию, но очень маленьких объектов- увидите сами ограничения. В любом случае- полезно. Не знаю, как с источниками, но она применяла капилляры, будет у Вас совместная работа с проф.Кумаховым, Конечно, если удастся заинтересовать. У неё поставщик капилляров- другой.
С уважением
Александр
P.S. А как по поводу HAPG?
Александр Анатольевич!
Боюсь оказаться в Ваших глазах дремучим начинающим.
А как по поводу HAPG?
Вы в этом вопросе выясняете о наличии или отсутствии кассетных кондиционеров для создания приемлемых условий экспериментов ?
Или вопрос о HAPGOOD POND (VT)?
Кондиционеры здесь лучше всего подходят.
Правда имел в виду статью о новой разновидности высокоориентированного пирографита с приближенной к естественному графиту Darwin width, релаксированной структурой вблизи границ зерна, вероятных новых направлений спектроскопии. Статьи, о которой Вы говорили, как там было, ага-" Жду с нетерпением".
Александр Анатольевич!
По исследованию топографии поверхностей и экспериментальным данным, полученным на различных образцах высокоориентированного пирографита имеется статья
С.Ю.Васильева и А.В.Денисова http://www.e...m1/stm1.htm
Но, как Вы понимаете (даже если научиться бороться с конденсатом на поверхности): топография и 3D восстановление атомарного строения наноструктур это две большие разницы. К Вам за советами и ориентацией в новом для меня направлении X-ray спектроскопии и дифракционной микроскопии обращаюсь не боясь оказаться дремучим, по той простой причине, что твердо убежден,- других возможностей добиться поставленных задач 3D восстановления этих изображений принципиально нет и не будет. По
поводу " Жду с нетерпением" могу подтвердить актуальность.

Геннадий Семёнович.

P.S. Вот почему, Александр Анатольевич, если Вы найдете время и в наших обсуждениях поделитесь со мной и многочисленными наблюдателями своими знаниями в место расположениях подводных камней X-ray методов, мы Вам будем чрезвычайно благодарны.
Да-аа, Геннадий Семёнович. Спасибо за ссылку!
Когда же пошёл дальше, смог оценить весь масштаб. Узнал много нового, неожиданного. Не ожидал. Но Sapienti sat.

Касательно HAPG и фокусировки можно заглянуть сюда.

Но Вам лучше всего использовать немонохроматизированный ("белый") пучок- не будет ограничений по определению набора элементов.
Соответственно и работать придется с капиллярами ( проф. Кумахов). Если же с определённым, известным составом- diffraction gratings.
Но вспомнил! Есть одно место, где описывается An XRD/XRF instrument for the microanalysis of rocks and minerals. По отзывам- хорош! Посмотрите схемы, оцените. В смысле, может и Вам схемы подойдут. Без капилляров. Остаётся проблема источника, и это ПРОБЛЕМА. Об этом не будем.
Кстати, там же и описание MINIATURE X-RAY TUBES UTILIZING CARBON-NANOTUBEBASED COLD CATHODES. Без комментариев. Увидите сами.

Ну и есть очень хорошая группа , настоящие Профессионалы, с которой можно вести совместные проекты любой сложности. И которые в этой области на голову выше меня.

Ещё раз спасибо.
Александр

Александр Анатольевич!
Объем Ваших ссылок огромен. Большое спасибо!
Ваши ссылки только начал изучать и, соответственно полной реакции на изучаемые публикации в одном посте дать не удастся. Первые мысли и впечатления:
Работу Ф.И. Далидчика, Б.Р. Шуба на первых порах ее изучения хотел, даже предложить Евгению Алексеевичу для перепечатки и последующих обсуждений, но при более внимательном просмотре создается твердое убеждение, что особенности технологий исследования топографии углеродных наноструктур методами СТМ и СТС выражающиеся в признании этих исследователей:

Кроме того, при сканировании несовершенных оксидов острие быстро загрязняется за счет процессов стимулированного переноса частиц. Оксид на острие — это еще один источник флуктуаций проводимости наноконтакта, еще одно препятствие для применения стандартных вариантов СТМ — СТС.

дает богатую возможность для субъективной трактовки результатов исследований.
По остальным ссылкам реакцию дам позже.
Еще раз благодарю за помощь в качественном ликбезе. Надеюсь, что и не только в моем.
С уважением,
Геннадий Семенович.
Уважаемый Александр Анатольевич!

Загруженность присущая всякому завершению 4го квартала (года не помню в этом периоде без запарок) и мимоходные отвлечения на полит проповские перепалки не дают возможности быстро и внимательно отрабатывать Ваши ссылки. Особенно по продуктам жизнедеятельности (modified fabrication process Highly Annealed Pyrolytic Graphite (HAPG)):
• Вопрос номер 1. Кроме объемного буклета Вы можете дать ссылки на Ваши доступные статьи?
• Вопрос номер 2. В схемах Ваших экспериментов имеются источник X-ray (рентгеновская трубка - Microfocus X-raytube (IfG)) и регистратор CCD. - можно ли их раскрыть по-подробнее?
• Вопрос номер 3. HAPG и фокусировки - фокусировка управляемая или это продукт случайных наложений внутренних фацетов исследуемых структур?
• Вопрос номер 4. Получили ли Вы на Cylindrical PG эффекты формирования управляемой растровой структуры?
Больше вопросов не задаю, опасаясь нарваться на известное изречение о количественных и качественных соотношениях задающих вопросы и отвечающих.

С уважением,
Геннадий Семенович

P.S. В своих проработках ссылок еще не дошел до середины Ваших ссылок от 24 ноября 2008 22:12
Уважаемый Геннадий Семёнович,
Антонов А.А. в длительной командировке. Он не исчез. Передаём его ответ.
По №1- вряд-ли, как у всех, в периодике. Но интересы лежат в другой сфере.
№2- X-ray sources,
Princeton Instruments PI-LCX 1300 Datasheet,
№3- Это мозаичная фокусировка. Что HOPG, что HAPG ( или ВОПГ )- это мозаичный поликристал (A.W.Moore, Highly Oriented Pyrolytic Graphite, Chemistry and Physics of Carbon, Vol. 11, Marcel Dekker, New York (1973)). Небольшие разновидности. Это продукт случайных наложений.
Для более полного представления можно посмотреть на, и частично для №4:
1. Focusing properties of mosaic crystals,
2. MBI-Projects: 3-04 Transient Structures and Imaging with X-Rays,
3. FOCUSING CRYSTAL VON HAMOS SPECTROMETERS FOR XRF APPLICATIONS, D ...,у др. Шевелко А.П. очень хорошие работы по von Hamos.
4. Хорошо проработано в B.Beckhoff, "X-ray focusing with Strongly Curved HOPG Crystals in the Energy-Dispersive X-ray Fluorescence Analysis", Ph.D. thesis, University of Bremen (1995). Есть, но на бумажном носителе.

С уважением
Антонов А.
P.S.Просит задать вопрос- действительно ли графитовые монохроматоры можно отнести к фотонным кристаллам?

Александр Анатольевич! Транслирующие Коллеги!

Чрезвычайно благодарен за полные и обстоятельные ответы.
Что касается ответа на вопрос 4 В беглом просмотре интернет сайтов не нашел электронную версию статьи B.Beckhoff. Если можете ее отсканировать и прислать на мой E-mail буду признателен еще больше. Особо интересно получить Вашу раннюю статью (или книгу)
Antonov, A.A. , Baryshev, V.B., Grigorieva, I.G., Kulipanov, G.N., N.N. Shcipkov, (1991) Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research A308.

Со своей стороны даю ссылки на мои ранние статьи (русский и английский варианты, соответственно касающиеся вопроса 4) http://ns1.n...fo_st4o.pdf
http://ns1.n...o_st4eo.pdf

И на Патенты РФ по затрагиваемой теме: http://ns1.n...patent1.pdf
http://ns1.n...patent2.pdf

С глубокой признательностью,
Геннадий Семенович.

P.S. Безусловно, графитовые монохроматоры можно отнести к фотонным кристаллам. Это мое глубокое убеждение по результатам диагонального изучения.
Что касается не проработанных ссылок по предыдущему посту буду дальше их прорабатывать.
Геннадий Семёнович!
У B.Beckhoff'а много статей. Если имеется в виду диссертация, то это о-очень большой объём. Тем более он не давал разрешения на передачу.
По (1991) Nuclear Instruments and Methods in Physics...- это старая статейка, не отражающая текущего положения дел. Не сохранилась

Лучьше всего найти либо в и-нете, либо в библиотеке B. Beckhoff B. Kanngießer N. Langhoff R.Wedell H.Wolff (Eds.)Handbook of Practical X-Ray Fluorescence Analysis, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2006.
Если в библиотеке нет, ну значит никому не нужна.

Действительно, Геннадий Семёнович, Вам лучше всего работать с капиллярами, либо с указанной группой. У них есть опыт подобных работ. Графит для Ваших задач не подходит.

Графитовые монохроматоры- фотонные кристаллы. Это ужасно! Такая тенденция приведёт к всеобъемлющим патентным войнам по всем направлениям.

С уважением
Антонов А.
Александр Анатольевич!
Готов к очередному "дремучему" вопросу: -Александр Анатольевич! ...работать с капиллярами ?
С уважением,
Геннадий Семёнович
Использовать, применять!
Александр Анатольевич!
Об использовании и применении капилляров это мы и сами догадались с Ольгой Владимировной Андреевой, на примере рассмотрения серебросодержащих 3D регистрирующих сред на пористых стеклах. Дремучесть же в другом:
Соответственно и работать придется с капиллярами ( проф. Кумахов)
просветите эту связку, пожалуйста
Геннадий Семенович
P.S. хотя на "Науку и жизнь" и сам выхожу с любого поисковика.
И на А.Ю Романова в письмах ЖТФ, 2005, т 31, Вып. 5 выйти не затруднительно
Геннадий Семёнович,
как раз перерыв, удобно.
Честно сказать, я не очень понимаю, о чём речь.
Если Вы собираетесь работать с микрообъектами, то сейчас чаще всего применяют капилляры: European X-ray Spectrometry Association - EXSA,
Sources & spectral modification/optics и многочисленные другие.
Если нет- этого не знаю.
Почему Кумахов? Встречный вопрос- а причем тут "Наука и Жизнь"?
Есть Мир SPIE,
Capillary optics.
Из- за различного рода патентных претензий можно будет воспользоваться только его продукцией. Но он профессионал, есть опыт в проектах, накатанная практика. В общем, тот, кто нужен.
И у B. Kanngiesser в приборе- капилляры.
Я просто не понимаю, о чём у нас речь
Уважаемый Александр Анатольевич!
Не ищите подвоха в моих вопросах. Я действительно благодарен Вам за быстрый и оперативный ликбез, проводимый для меня и тех студентов и аспирантов, которые так же как я постараются разобраться в особых приемах техники и оптики рентгеновского диапазона. Из последних ссылок все быстро стало на свои места.
В частности из материалов Institute for Scientific Instruments GmbH http://www.i...ntrator.htm
Я же в своих заметках о капиллярах имел в виду капиллярную структуру среды синтеза и исследований (высоко разрешающих голографических сред), а не элементы инструмента исследований. «Наука и жизнь» всплывает в поисковиках со словами проф. Кумахов, но в этом направлении интереснее смотреть материалы непосредственного проекта http://hea.i...ain_rus.htm
Александр Анатольевич!
На второй вопрос (из перечисленных выше четырех) Вы дали ссылку на CCD камеру чувствительную в рентгеновском диапазоне и имеющую размеры пикселей 20х20 мкм. (Это, вероятно та камера, с которой Вы работали более 4 лет назад при подготовке буклета). Я понимаю, как в том анекдоте: -«надо правильно строить ТЗ». Можете Вы дать ссылку на современные ССD Х-ray диапазона?
Если, конечно, роль просветителя Вас не утомляет.
С уважением,
Геннадий Семёнович.
Александр Анатольевич!
Очень богат и вразумителен материал ссылки:
http://www.exsa.hu/PDF-files/DXC07WSEDX-S O1_CS.pdf Спасибо!
Параллельно с ликбезом готовлюсь к встрече в понедельник большой делегации из Южной Кореи. Эта встреча и есть АБЧ в действии.
Для всех представит большой интерес ссылка на V Нанофорум Южной Кореи http://nanof...d08c5154197
А здесь Нанофорум Южной Кореи 2006г. http://nanof...a379728e59b

С глубоким уважением,
Геннадий Семёнович.

P.S. Александр Анатольевич! Понимаю, что в длительной командировке в которой как раз перерыв образуется не вдруг и не каждый день, тем не менее надеюсь на дополнительные ссылки по заданным выше вопросам.
Александр Анатольевич!

Размышления по Вашим ссылкам и переводы готовлю к публикации.
Но, на последний вопрос ответа,пока не дождался.
С уважением,
Геннадий Семенович
Александр Анатольевич!
Размышления и перевод А.В. Афонина базовой статьи выставлены Здесь.
Спасибо за ссылки, будем признательны за критический анализ перевода
Геннадий Семёнович
Коллеги!
Но, как в публикации по ссылке, так и в этой публикации нет критического анализа существа работ.

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

 

Пылинка-монстр
Пылинка-монстр

Конкурс логотипа ФНМ МГУ
Факультет наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова объявляет творческий конкурс логотипа (эмблемы) ФНМ, работы принимаются с 21 августа до 15 сентября 2019 года. Участники - все, кто имеет или когда бы то ни было имел отношение к ФНМ МГУ: студенты, аспиранты, преподаватели, сотрудники, выпускники, а также все творческие люди из большой университетской семьи.

Продолжается прием статей в 11-й выпуск Межвузовского сборника научных трудов «Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов»
Продолжается прием статей в 11-й выпуск Межвузовского сборника научных трудов «Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов»

Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ”
Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ” 5-9 августа 2019 года в Новосибирске

3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве
И.В.Яминский
Материалы лекции проф. МГУ, д.ф.-м.н., генерального директора Центра Перспективных технологий И.В.Яминского "3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве". 3D принтер, сканирующий зондовый микроскоп и фрезерный станок. Что общего между ними? Как конструировать их своими руками? Небольшой экскурс в практические нанотехнологии. Поучительная история о создании сканирующего туннельного микроскопа. От идеи до нобелевской премии за 5 лет. Взгляд в микромир – от атомов и молекул до живых клеток. Как взвесить массу одного атома? Вирусы и бактерии – наши друзья или враги? Медицинские приложения нанотехнологий – нанобиосенсоры для обнаружения биологических агентов.

Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники
В.А.Кецко
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. В сообщении даны материалы лекции д.х.н., в.н.с. ИОНХ РАН В.А.Кецко "Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники".

Лекции и семинары от ФНМ МГУ на Нанограде
Е.А.Гудилин
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. Ниже даны материалы лекций и семинаров представителя ФНМ МГУ проф., д.х.н. Е.А.Гудилина.

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!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
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.