Наночастиците - studopediya

Сканиране сонда микроскопия

Един от методите, използвани за изследване на нано-предмети, микроскопия сканираща сонда методи. В рамките на SPM не е внедрена като оптични и оптични техники.

Изследвания на повърхностните свойства на сканиращ микроскоп сонда (SPM), проведени на въздух при атмосферно налягане, под вакуум или дори в течност. Различни техники SPM позволяват да проучи както проводими и непроводими обекти. В допълнение, SPM поддържа комбинация с други методи на изследване, като класическите оптична микроскопия и спектроскопски методи.

С помощта на сканиращ микроскоп, сонда (SPM), можете не само да видите отделните атоми, но и селективно действие върху тях, по-специално, да се движат атоми на повърхността. Учените са успели да създадат двуизмерен наноструктури на повърхността с помощта на този метод. Например, в IBM изследователски център компания ksenona последователно преместване на атомите на повърхността на единичен кристал никел, служители може определят три букви от логото използвайки 35 ксенон атома [7].

При извършване на тази манипулация, редица технически трудности. По-специално, необходимо е да се създадат условия на ултра-висок вакуум (10 -11 Torr), субстратът да се охлажда и микроскоп, за да много ниски температури (4-10 К), субстратната повърхност трябва да бъде атомно чист и атомно гладка, за които се използват специални неговите методи за получаване. Охлаждане на субстрата да се намали разпространението повърхност на отложените атоми охлаждане микроскоп елиминира термичната дрейф.

За решаването на проблемите, свързани с точното измерване на релеф, повърхностни свойства и нано-обекти с манипулиране на сондата чрез атомна сила микроскопия, е предложена методология сканиране функция въз основа на (ЕП). [8] [9] CAB подход позволява автоматично изпълнение нанотехнологиите "отдолу нагоре", т.е. функция базирани технологии nanodevices монтаж. Когато тази операция се извършва при стайна температура, защото DUS в реално време, определя скоростта дрифт, и компенсира компенсира отклонението е причинило. На Multiprobe инструменти CCA позволява последователно прилага нанопредмети произволен брой аналитични и технологични проби, което дава възможност за създаване на сложни нанопроизводството процеси, състоящ се от голям брой операции за измерване, процеса и контрол.


Въпреки това, в повечето случаи не е необходимо да се манипулират отделните атоми или наночастици и достатъчно нормални лабораторни условия за изучаване на обекти, представляващи интерес.

Сегашната тенденция към миниатюризация е показал, че веществото може да има изцяло нови свойства, ако вземем една много малка част от веществото. Размерът на частиците от 1 до 100 нм обикновено се наричат ​​"наночастици". Например, беше установено, че наночастиците на някои материали имат много добри катализатори и адсорбционни свойства. Други материали проявяват изненадващи оптични свойства, например, ултра-тънки слоеве от органични материали, използвани за производство на слънчеви клетки. Тези батерии, макар и с относително нисък квантова ефективност, но още са евтини и могат да бъдат механично гъвкави. Възможно да се постигне изкуствени взаимодействия наночастици с естествен обекти нано -. Протеини, нуклеинови киселини и др внимателно обелени samovystraivatsya наночастици може в някои структури. Тази структура се състои от строго подредени наночастици, а също и често показва необичайни свойства.

Nanoobjects разделени в три основни класа:. Триизмерни частици, произведени от експлозия проводници, плазма синтез, възстановяване на тънки филми и др. Двуизмерните обекти - филм получи чрез молекулно слой отлагане, CVD, ALD, йон-ламиниране, и др;.. триизмерни обекти - мустаци, тези обекти са получени чрез метода на атомната слой отлагане, въвеждането на вещества в цилиндричните микропорите и т.н. Има и нанокомпозити - .. материали, получени чрез въвеждане на наночастици във всяка матрица. Понастоящем широко приложение получи само метод microlithography позволява да се получи по повърхността на размера на матрицата плоски предмети островче от 50 пМ, се използва в електрониката; CVD и метод ALD се използва главно за създаване микрона филми. Други методи се използват предимно за научни цели. По-специално трябва да се спомене методи на йонно и атомен слой отлагане, тъй като с помощта им може да създаде реални монослоеве.

Особен клас органични наночастици включва както естествени и изкуствени произход.

Тъй като много от физическите и химическите свойства на наночастици, за разлика от насипни материали, са силно зависими от техния размер, показан значителен интерес в методите за измерване на размера на наночастици в разтвори в последните години: анализ на траекториите на наночастици, динамично разсейване на светлината, анализ на утаяване, ултразвукови методи.