Разработка способа обновления зонда сканирующего зондового микроскопа в условиях открытого космоса

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Разработан, опробован и оптимизирован новый способ обновления иглы сканирующего зондового микроскопа путем напыления на нее разных материалов. Выполнены эксперименты по напылению на иглу различных металлов, в сканирующем туннельном микроскопе этой иглой сняты сканы до и после напыления на нее металлов, оценено изменение разрешающей способности после напыления металлов как основного параметра микроскопа. Новый способ обновления зонда разрабатывался для первого в мире космического сканирующего туннельного микроскопа, однако он применим и для зондовых микроскопов других типов, например, для атомно-силовых микроскопов, а также для различных применений зондовых микроскопов в целом, в том числе для работающих в вакуумных камерах различного назначения.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Б. А. Логинов

Национальный исследовательский университет МИЭТ; Образовательный центр "Сириус"

Автор, ответственный за переписку.
Email: b-loginov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5081-1424

начальник лаборатории

Россия, Зеленоград; Федеральная территория, п. г. т. Сириус

Ю. В. Хрипунов

Образовательный центр "Сириус"; Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева

Email: b-loginov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2250-0420

кандидат физико-математеческих наук, директор

Россия, Федеральная территория, п. г. т. Сириус; Орел

М. А. Щербина

Образовательный центр "Сириус"; Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева

Email: b-loginov@mail.ru
ORCID iD: 0009-0001-8873-4986

студент

Россия, Федеральная территория, п. г. т. Сириус; Орел

А. А. Смирнов

Образовательный центр "Сириус"

Email: b-loginov@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-6716-4535

студент

Россия, Федеральная территория, п. г. т. Сириус

А. К. Маккой

Образовательный центр "Сириус"

Email: b-loginov@mail.ru
ORCID iD: 0009-0003-6800-3443

студент

Россия, Федеральная территория, п. г. т. Сириус

Н. С. Нехаенко

Образовательный центр "Сириус"

Email: b-loginov@mail.ru
ORCID iD: 0009-0009-4193-0013

студент

Россия, Федеральная территория, п. г. т. Сириус

П. А. Гранаткин

Образовательный центр "Сириус"

Email: b-loginov@mail.ru
ORCID iD: 0009-0003-7822-4100

студент

Россия, Федеральная территория, п. г. т. Сириус

Х. Я. Хамди

Образовательный центр "Сириус"

Email: b-loginov@mail.ru
ORCID iD: 0009-0008-0943-1057

студент

Россия, Федеральная территория, п. г. т. Сириус

Н. Р. Калназарова

Образовательный центр "Сириус"

Email: b-loginov@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-2598-6514

студент

Россия, Федеральная территория, п. г. т. Сириус

Е. О. Петряев

Образовательный центр "Сириус"

Email: b-loginov@mail.ru
ORCID iD: 0009-0003-4816-6886

студент

Россия, Федеральная территория, п. г. т. Сириус

К. К. Танаса

Образовательный центр "Сириус"

Email: b-loginov@mail.ru
ORCID iD: 0009-0006-4111-3441

студент

Россия, Федеральная территория, п. г. т. Сириус

Х. А. Ахророва

Образовательный центр "Сириус"

Email: b-loginov@mail.ru
ORCID iD: 0009-0009-9786-801X

студент

Россия, Федеральная территория, п. г. т. Сириус

Д. Р. Айнулова

Образовательный центр "Сириус"

Email: b-loginov@mail.ru
ORCID iD: 0009-0008-8242-9076

студент

Россия, Федеральная территория, п. г. т. Сириус

А. Р. Измайлова

Образовательный центр "Сириус"

Email: b-loginov@mail.ru
ORCID iD: 0009-0006-1207-8026

студент

Россия, Федеральная территория, п. г. т. Сириус

Список литературы

  1. Логинов Б.А. Комплекс зондовой микроскопии для работы в космическом пространстве и атмосфере. Патент на изобретение 2778278 C1, 17.08.2022. Заявка № 2021128836 от 04.10.2021.
  2. Логинов Б.А. Первый в мире сканирующий зондовый микроскоп в виде спутника как старт этапа научных спутников-лабораторий. НАНОИНДУСТРИЯ. 2021. № 5. С. 22–26.
  3. Логинов Б.А., Хрипунов Ю.В., Щербина М.А., Вьюник А.О., Дмитриева В.Д., Дьякова А.А., Лебедева М.К., Макеев В.С., Первых А.Р., Шевченко Д.С., Ханин С.Д. Исследование способа термоэмиссионного распыления для создания тонкопленочных покрытий из металлов для работы сканирующего туннельного микроскопа в открытом космосе. НАНОИНДУСТРИЯ, 2024. Т. 17. № 1. С. 8–17.
  4. Loginov A.B., Ismagilov R.R., Obraztsov A.N., Bozhev I.V., Bokova-Sirosh S.N., Obraztsova E.D., Loginov B.A. Few-layer graphene formation by carbon deposition on polycrystalline Ni surface. Applied Surface Science. 2019. Vol. 494. PP. 1030–1035.
  5. Логинов А.Б., Божьев И.В., Бокова-Сирош С.Н., Образцова Е.Д., Исмагилов Р.Р., Логинов Б.А., Образцов А.Н. Формирование графена на поликристаллическом никеле. Журнал технической физики. 2019. Т. 89. № 11. С. 1756–1762.
  6. Loginov A.B., Ismagilov R.R., Bokova-Sirosh S.N., Bozhev I.V., Obraztsova E.D., Loginov B.A., Obraztsov A.N. Formation of nanostructured films based on MoS2, WS2, MoO2 and their heterostructures. Technical Physics. Vol. 92, no. 13. P. 2078.
  7. Логинов А.Б., Исмагилов Р.Р., Бокова-Сирош С.Н., Божьев И.В., Образцова Е.Д., Логинов Б.А., Образцов А.Н. Формирование наноструктурированных пленок MoS2, WS2, MoO2 и гетероструктур на их основе. Журнал технической физики. 2021. Т. 91. № 10. С. 1509–1516.
  8. Loginov A.B., Fedotov P.V., Bokova-Sirosh S.N., Sapkov I.V., Chmelenin D.N., Ismagilov R.R., Obraztsova E.D., Loginov B.A., Obraztsov A.N. Synthesis, Structural, and Photoluminescence Properties of MoS2 Nanowall Films. Physica Status Solidi (B): Basic Research. John Wiley & Sons Ltd. (United Kingdom). 2022. P. 2200481.
  9. Логинов А.Б., Бокова-Сирош С.Н., Федотов П.В., Сапков И.В., Хмеленин Д.Н., Исмагилов Р.Р., Образцова Е.Д., Логинов Б.А., Образцов А.Н. Получение и свойства мезопористых пленок MoS2. Физика и техника полупроводников. 2022. Т. 56. № 12. C. 1112–1119.
  10. Логинов Б.А., Логинов П.Б., Логинов В.Б., Логинов А.Б. Зондовая микроскопия: применения и рекомендации по разработке. НАНОИНДУСТРИЯ. 2019. Т. 12. № 6. C. 352–365.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис.1. Схемы и фотографии процессов напыления на "Вакуумно-плазменной установке МАГ-5": а – фотография процесса напыления; b – схема процесса напыления, где: 1 – нагреваемая танталовая лодочка с кусочком распыляемого металла, 2 – летящие атомы металла, 3 – держатель зонда с зондом, обращенным острием к распыляемому металлу, 4 – откачка и напуск атмосферы; с – подготовленные для распыления кусочки металлов; d – команда Всемирного фестиваля молодежи ВФМ-2024, слева направо: Анна Катерина МакКой (США), Егор Петряев (Россия, Мордовия), Хилола Ахронова (Таджикистан), Назокат Калназарова (Узбекистан), Чриз Кйлиан Танаса (Габон), Никита Нехаенко (Россия, Москва), Павел Гранаткин (Россия, Ивановская обл.), Диана Айнулова (Россия, Москва), Александр Смирнов (Россия, Санкт-Петербург), Хамдй Яссер (Египет); e – команда программы "Глобальные большие вызовы" ГБВ-2024, слева направо: ассистент обеих команд Максим Щербина (Россия, г. Орел), Алиса Измаилова (Узбекистан, г. Ташкент), Варвара Бабарыкина (Россия, г. Смоленск), Максим Плужник (Россия, Ставропольский край), Анна Мизгайло (Белоруссия, г. Минск), Мери Мамиконян (Армения, отсутствует на фото, см. рис.4b)

Скачать (883KB)
3. Рис.2. Кадры размером 2 × 2 мкм со сканирующего зондового микроскопа СММ-2000, полученные командой Всемирного фестиваля молодежи ВФМ-2024 в сканирующем туннельном режиме: обозначение металла со знаком "–" означает, что кадр получен на новом зонде; обозначение металла со знаком "+" означает, что кадр получен на том же для этого металла зонде, но с напылением этого металла

4. Рис.3. Характерные для указанных в табл.2 металлов кадры размером 2 × 2 мкм со сканирующего зондового микроскопа СММ-2000, полученные командой "Глобальные большие вызовы" ГБВ-2024 в сканирующем туннельном режиме: Me-кадр получен на новом зонде; Pt – острие платиновой иглы сканирующего туннельного микроскопа после замятия легким соприкосновением со стеклом; Me+ – кадр получен на том же зонде, но после его замятия и напыления металла

Скачать (277KB)
5. Рис.4. Фотографии процесса работы команд на сканирующих зондовых микроскопах СММ-2000: d – пятый слева направо – руководитель обеих команд Логинов Борис Альбертович; е – первый справа налево – методист направления "Нанотехнологии" программы "Большие вызовы" образовательного центра "Сириус" Хрипунов Юрий Вадимович


© Логинов Б.А., Хрипунов Ю.В., Щербина М.А., Смирнов А.А., Маккой А.К., Нехаенко Н.С., Гранаткин П.А., Хамди Х.Я., Калназарова Н.Р., Петряев Е.О., Танаса К.К., Ахророва Х.А., Айнулова Д.Р., Измайлова А.Р., 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах