Название(я): Исследование влияния морфологии наноструктурированной поверхности на эмиссию электронов.
Основной предмет (школа): физика
Область знания (ВУЗ): нанотехнологии, квантовая физика.
Актуальность:
В настоящее время в рентгеновской и обычной электронной микроскопии, в рентгеновской дефектоскопии, микроанализаторах и электронно-лучевых приборах, двигателях космических аппаратов используют термоэмиттеры. ( На космических аппаратах качество термоэмиттеров является критическим параметром). Теомоэмиттеры имеют существенный недостаток – они работают при высоких температурах. Существует такое явление как холодная эмиссия, которая позволяет получить источники электронов (эмиттеры) без их нагрева, прикладывая к ним разность потенциалов, что существенно сокращает энергетические затраты для таких эмиттеров.
Новизна: экспериментальное исследование вольт-амперных характеристик (ВАХ) вискеров ZnO.
Цель: Исследование влияния морфологии наноструктурированной поверхности вискеров ZnO на эмиссию электронов.
Задачи:
1. анализ литературы по эмиссии элетронов и применению в технике.
2. изучение метода работы сканирующего зондового микроскопа (СЗМ).
3. получение сканов морфологии поверхности исследуемых образцов на СЗМ NanoEducator.
4. получение ВАХ исследуемых образцов.
5. расчет плотности тока эмиссии и коэффициента усиления поля.
Экспериментальные подходы: методы СЗМ.
Методические подходы: ознакомление с методами СЗМ, физикой твёрдого тела, нанотехнологиями.
Требующиеся нестандартные реактивы и ресурсы: СЗМ NanoEducator, образцы наноструктурированных материалов( прим. нанотрубки, вискеры ZnO и т.д.). (есть в наличии)
Освоение школьником теоретического материала: принцип работы СЗМ, эмиссия элетронов из металлов.
Навыки, получаемые школьником: умение работать на СЗМ NanoEducator, обработка эксперементальных результатов с помощью спецального програмного обеспечения.
Предшествующий материал по школьной программе: з-н. Кулона, распределение Максвелла, ВАХ.
Роль учителя: общее руководство проектом.
Возможная помощь тьюторов: обеспечение образцами, поиск литературы и методик эксперимента, обучение работе на СЗМ NanoEducator.
Техника безопасности: общие правила ТБ в школьной лаборатории.
Примечания: В данной работе предполагается изучить образцы вискеров ZnO, но в дальнейшем возможно использовать данный проект для изучения других наноструктурированных материалов таких как нанотрубки, фуллерены и др.
Растровые структуры ZnO.
Резюме:
ФИО: Овсяников Александр Константинович
Телефон: 89520528590
e-mail: ovsyanikov_a_k@mail.ru
Адрес: 238340, Калининградская обл, г. Светлый, ул. Калининградская 17-10.
Образование: неполное высшее, студент 5го курса физико-технического факультета БФУ им. И. Канта.
Опыт работы:
С октября 2011 года руководитель факультатива «Методы СЗМ в нанотехнологиях» МАОУ лицей №23 г. Калининград.
С декабря 2011 года старший лаборант кафедры прикладной физики БФУ им. И. Канта
Участвовал в конференции «37 Гагаринские чтения» в 2011 году. В 2010-2011 г.г. были сделаны доклады на научном семинаре ФТИ им. А.Ф. Иоффе (г. Санкт-Петербург) и на студенческой конференции в Гданьском технологическом университете (Польша).
Список публикаций:
Несмачная А. В., Никулин Н. М., Овсяников А. К., Харюков В. Г., Ясинская Е. В. Исследование влияния условий хранения исходных компонентов на качество металлопластиковых профилей. //Вестник БФУ им. И. Канта. 2010.
