Ю.Д. Третьяков, А.В. Шевельков, Е.А. Гудилин - Методы исследования неорганических веществ и материалов (791995)
Текст из файла
Методыисследованиянеорганическихвеществ иматериаловЮ.Д.ТретьяковА.В.ШевельковЕ.А.ГудилинОченькороткийобзор1Оптический эмиссионныйспектрометрOptima 5300 DVАнализаторповерхностиNova e-series 4200Просвечивающийэлектронныймикроскоп JEM 2000Вакуумный постBOC EdwardsОптическийМикроскоп стермостоликомNikon Eclipse 600 Сканирующий Зондовый Микроскоп Интегра-АураЛиофилизаторLabconco FreezoneХИМАНАЛИЗhttp://www.hsms.msu.ru/ckp.htmlСпектрометрыPerkinElmerТермоанализатор Spectrum One (IR),Perkin ElmerLambda 35 (UV),Pyris DiamondLS 55 (люминесц.)ЭлектрохимическийанализаторSolartronЦифровой электронныймикроскоп Leo Supra250 VPSEM / EDX / WDXТипы методов исследований3Основная информация4Основные группы методов5Шкала масштабов6«Снежинки»(тетраподы ZnO)«Искусственный разум»(гидрокид алюминия)«Смайлик»(магнитныйфотонныйкристалл Ni)«Волосы нанорусалки»(углеродные нанотрубки)«Розы»(гидрокид магния)7«Бактерия Helicobacterpylori»«Яблоки на Луне»«Морская живность»«Останки древнегонанонаутилуса»8Манганиты сколоссальныммагнетосопротивлениемОдномерные ионныепроводникиБиокристаллизацияФотокатализаторна основе TiO29•Объемные (3D)наноструктурированныематериалыЖ: металлы и сплавыс ультрамикрозернистойструктурой, нанокерамика•Наноструктурированныепланарныематериалы2D:пленкиипокрытия,нанопечатнаялитография,самособирающиеся монослои•Наноструктурированные(1D):нанотрубки, нановолокна,наноагрегаты и нанопроволоки•Нанодисперсныематериалы:нанопорошки,(0D)нанокристаллы, квантовые точки••Нанокомпозиты:наноструктурированныематрицы,наночастицывкерамической,металлическойили полимерной матрицеСупрамолекулярные материалы10Центр коллективного пользованияhttp://www.hsms.msu.ru/ckp.htmlЦентр коллективного пользования Московского государственногоуниверситета им.
М.В.Ломоносова «Технологии получения новыхнаноструктурированных материалов и их комплексное исследование»(ЦКП МГУ) создан весной 2003 г. на базе лабораторий физического,химического факультетов и факультета наук о материалах с цельюобъединения усилий ученых МГУ по разработке и совершенствованиюнанотехнологий и для расширения возможностей использования11имеющегося в МГУ аналитического и технологического оборудования.
11Комплексный подход12включения ламелиY2BaCuO5 + L + O2→ YBa2Cu3O7-zграницы зерен двойники13НаночастицыCdSe(“квантовыеточки”)SnO2:Sb2O5(“чернила”)WO3 – фотохромныематериалыFe2O3(“ядро в оболочке”)Fe2O3 - ДНК(“маркеры”,«транспорт»)В Россиисмертьот рака –каждые 2минуты!14ЭкологияTiO2 NT – 1-3масс% Pt нанокомпозитКонверсия CO при комнатнойтемпературеФотокатализ (экология)15 15Субангстремный электронный микроскопвысокого разрешенияFEI Titan16Наночастицы золота17Интеркаляция в углеродные нанотрубки3 nm18Рентгеновский дифрактометр свысокотемпературной приставкой(Rigaku, Япония, 2006 г.)1919Дифракционные методыРФА, РСА, РГА20Рентгеновские «лучи»21Дифракция22Идентификация23Фазовый анализ24Фазовый анализ25Индицирование2627Включения и мозаичная структура.39 – 44 – строение границ раздела околовключений, 39 – 41 – граница (41)когерентного включения, 39 – матрица, 40– атомные ряды включения, 42 –дислокации несоответствия дляполукогерентного включения (43), 44 –граница раздела некогерентого включения,45-46 – включения (46) как стопорразвития микротрещин (45), 47 – объемнаяреконструкция областей спинодальногораспада (флуктуации состава), 48-50 –доменное (мозаичное) строение зеренполикристаллического материала, 48 –поверхность зерна (высокоугловаяграница), 49 – блоки мозаики (областикогерентного рассеяния), 50 –низкоугловые границы между блоками.28Уширение ренгеновских пиков29НаноионикаBaV8O21-δ + 5.1 Li+ + 5.1 e↔ Li5.1BaV8O21-δ30Уточнение структуры31Электронная плотность3233Раман - спектрометрРамановский спектрометр Renishaw inVia Reflex (Англия) 19 млн.
руб.34Спектроскопия35Шкала частот36Радуга37Шкала38УФ-видимая спектроскопия39Дополнительные цвета40Окраска комплексовИоханнес Иттен41Колебательная спектроскопия (ИК, КР)42Колебания молекул воды43Типичные частоты колебаний44Гипс45Квантовые точки46«Кальмар»СКВИД-магнетометр S700 производства компании Cryogenic(Англия) 12 млн.руб.47Магнетохимия48Магнитные измерения49Магнитные материалы50Петля гистерезиса⎛ ⎛ μH ⎞ kT ⎞μ = μ ⎜⎜ cth ⎜⎟⎟,⎟−⎝ ⎝ kT ⎠ μH ⎠Петля гистерезиса и основныепараметры магнитных материалов.Изменение доменной структуры впроцессе намагничиванияферромагнитного материла.51СуперпарамагнетизмОтносительная стабильностьодно- и многодоменных частиц.Зависимость коэрцитивнойсилы от размера частиц.52Магнитные нанокомпозиты SiO2-FeСверхвысокая плотностьзаписи информации(1-10 Тбит/кв.дюйм)НанопроволокаFe вмезопористомSiO2Ткрист, °СТблок, KAнизотропия350375400260>30028032>4035Коэрцитивная сила, Э4K300K464201536222532185Намагн.насыщ.,300K, э.м.е./г0,530,610,7653Ферромагнитные нанопроволоки«Разрез»Растворение пористой матрицы54Анизотропия свойствM, А*м2Нанокомпозит Ni/Al2O32,0x10-41,5x10-41,0x10-45,0x10-5(диаметр частиц 28 нм, длина 165 мкм) T=300KH параллельнадлинной оси нанонитейH перпендикулярнадлинной оси нанонитей0,0-5,0x10-5-1,0x10-4-1,5x10-4-2,0x10-4-750 -500 -250-10000-50000H, Э50000250 500 7501000055Термический анализДиапазон температур – 20 - 13000CСкорость нагрева - от 0.01 - 100 0C/минМасса навески – от 5 до 200 мгМатериал тиглей - PtЧувствительность весов - 0.2 мкгАтмосфера: воздух, инертный газ иливакуум (до 2 Торр)Скорость потока газа - до 1000 мл/минФормат вывода: Excel файлТермоанализатор Perkin Elmer Pyris Diamond56Эффекты Пельтье и ТомсонаПри пропускании электрическоготока в определенном направлениина границе двух разнородныхпроводников выделяется теплота(или поглощается в зависимости отнаправления пропускания тока) –электроны переходят из одногопроводника в другой, пока невозникнет эдс, препятствующаядальнейшему переходу (разныеположения уровней Ферми).Наличие градиентатемпературы вдольоднородного проводникаприводит к эдс – из-заразности распределенийэлектронов проводимостипо энергиям на холодном игорячих концахпроводника.57ТермоэлементПоглощение тепла Пельтье награнице двух полупроводников(n и р - типа)Выделение тепла Пельтье награнице двух полупроводников(n и р - типа)58ТермопарыВ обоих контактах (измерительный и холодный спаи)возникает как эдс Пелтье, так и эдс Томсона(различны температуры и температурные градиенты).Результирующая по всему контуру эдс равна ихалгебраической сумме и, как правило, отлична отнуля.
В результате по контуру будет идти ток,зависящий от разности температур спаев (эффектЗеебека).59Термогравиметрия, ТГА - ДТАТермический анализ CaС2O4*2Н2O (красная - DTG, синяя - TG, зеленая - DTA)6061Сканирующая Туннельная Микроскопия• 1981 создание первого СТМполучение атомарного разрешения(IBM, Цюрих)• 1986 Нобелевская премияGerd Binnig Heinrich Rohrer62Сканирующая Туннельная МикроскопияnAR63Пиролитическийграфит в вакууме64СТМ Зонды65Атомно-Силовая Микроскопияmodulation techniques66АСМ Зонды67АСМ Зонды высокого разрешениядендримерыжидкие кристаллы68Сканирующая Зондовая Микроскопия3D и 2D визуализация69Атомно-Силовая Микроскопиялазердиодзондпьезосканер70Атомно-Силовая Микроскопияtapping mode™ и безконтактные режимы71TPRETwin-plane-reentrant-edge growth-Nd213-BaTiO372Жидкофазная эпитаксияBaF2, Ag… +1% O2 / 99% N2:ЖФЭ при 8800CПолигональная (макро)спираль73Магнитные наночастицы Fe2O3ПЭМАСМ74Магнитные АСМ ЗондыCo-Cr покрытие300 – 400 OeCo наночастицаповерхность жесткого диска75Проводящие АСМ ЗондыTi-Pt, Pt, Cr-Au, PtIr покрытиязонды из высоколегированого кремнияSWNTBaTiO376Примеры изображений77.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.