Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Износ датчиков после перемещения на 750 метров. Слева — игла, эксплуатировавшаяся в обычных условиях, справа — опытный образец. (Иллюстрация авторов работы.)

Компьюлента: Найдено решение проблемы износа наноразмерных сканирующих датчиков

Ключевые слова:  IBM, атомно-силовой микроскоп, кантилевер

Опубликовал(а):  Никитина Елизавета Александровна

09 сентября 2009

Ученые из Исследовательской лаборатории компании IBM в Цюрихе (Швейцария) сумели в несколько десятков раз увеличить срок службы иглы атомно-силового микроскопа.

При исследовании образцов методами сканирующей зондовой микроскопии, в число которых входит и атомно-силовая, измерительный датчик перемещается на малом расстоянии от изучаемой поверхности. Такие методики позволяют получать изображения максимально возможного разрешения и манипулировать наноразмерными объектами; последнее свойство делает возможным их применение в полупроводниковой промышленности.

Внедрение этих технологий останавливает тот факт, что используемые датчики быстро изнашиваются. «Датчики должны проходить несколько десятков километров над поверхностью без замены [обычно они изнашиваются уже через несколько метров], — говорит один из авторов работы Марк Ланц (Mark Lantz). — Если мы добьемся этого, можно будет задуматься о промышленном применении; нельзя забывать, что трение оказывает разрушающее воздействие не только на датчик, но и на поверхность».

По утверждению ученых из IBM, им удалось решить эту задачу. В своих экспериментах они прикладывали переменное напряжение между кантилевером атомно-силового микроскопа, на конце которого располагается измерительная игла, и поверхностью образца. В результате кантилевер начинал изгибаться, причем амплитуда колебаний иглы составила около одного нанометра. «Как видите, амплитуда исчезающе мала, однако колебания позволяют резко — до предела обнаружения, который соответствует потере одного атома при перемещении датчика на один метр, — снизить интенсивность износа иглы», — комментирует другой участник исследования Бернд Готсманн (Bernd Gotsmann). Опыты показали, что перемещение на 750 м никак не отразилось на характеристиках датчика.

Полная версия отчета исследователей опубликована в журнале Nature Nanotechnology.

Подготовлено по материалам Исследовательской лаборатории компании IBM в Цюрихе.




Комментарии
Э...

А с размерностью тут ошибок нету? Игла АСМ должна пробегать над исследуемой поверхностью несколько километров?

Кроме того, что если на иглу налипнет кусок исследуемого материала (например, белка или полимера)?
Александр, давайте прикинем.
Допустим, что размер скана составляет 10 мкм × 10 мкм. В скане 512 линий (или 1024). Значит, за один скан (с учетом того, что игла должна пройти линию туда и обратно), получаем 10-20 мм. Сканов с образца снимается 5-7 для статистики, за день 3-5 образцов. Как правило, кантилевер дольше 2 дней не живет, а чаще всего меняется каждый день. Получаем максимальный "пробег" кантилевера около 70 см. Добавим еще 50% на перемещения между сканами, рестарты для устранения крипа, получим около метра-полутора.

А в целом, вы правы - гораздо чаще кантилевер приходится менять не из-за его "стачивания", а из-за того, что он подхватывает с поверхности частички грязи, пыли или исследуемого образца.

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

 

О правильной ориентации
О правильной ориентации

Светодиодные технологии и оптоэлектроника: магистратура на стыке образования и индустрии
Открыт набор на первую в России индустриальную программу «Светодиодные технологии и оптоэлектроника» Университета ИТМО

Международная онлайн-дискуссия «Квант будущего»
Фонд Росконгресс, Госкорпорация «Росатом», Российский квантовый центр и научно-популярное издание N+1 завершают серию международных онлайн-дискуссий «Квант будущего», где лидеры индустрии и ведущие мировые ученые обсуждают, как квантовые технологии уже изменили наш мир, и с какими вызовами помогут справиться в будущем.
Заключительная дискуссия «Квантовая революция: профессии будущего и трансформация образования» состоится 8 июля в 17:00 по московскому времени.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Супергибридный материал для хранения водорода. Двумерная соль. Существование виртуальных мультиферроиков подтверждено. Чёрные бабочки. Служение науке и немного поэзии.

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

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.