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

 

Наночастицы в силикатной матрице
Наночастицы в силикатной матрице

Премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год
Объявлены лауреаты премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год. Премией отмечены 50 работ молодых столичных ученых. Среди лауреатов 12 сотрудников МГУ имени М.В.Ломоносова. Конкурс на получение премий Правительства Москвы молодым ученым проводится с 2013 года. Торжественное награждение победителей состоится 7 февраля 2020 года в Государственном Кремлевском дворце.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Перерождение кремния: от полупроводника к металлу. Морская губка – основа для создания новых наноструктурных композитов. Нитрид-борные аналоги углеродных колец. Лучшие научные сюжеты года по версии APS. Сверхпроводимость ставит новый температурный рекорд. Звук переносит массу? Всяко-разно.

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume10/10-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Да пребудет с вами сила плазмонов!
А.А.Семенова, Э.Н.Никельшпарг, Е.А.Гудилин, Н.А.Браже
Ученые Московского университета приблизились к решению проблем современной медицинской диагностики с использованием единичных клеток и их органелл путем разработки новых неинвазивных оптических методов анализа.

Юрий Добровольский: «Через 50 лет вся энергия будет вырабатываться биоорганизмами»
Андрей Бабицкий, Юрий Добровольский
Главный редактор ПостНауки Андрей Бабицкий побеседовал с химиком Юрием Добровольским о науке о материалах, будущем энергетики и новых аккумуляторах

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.

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.