AtomLab_labwork_6-1 (829318), страница 7
Текст из файла (страница 7)
После этогоинформация о выбранном отрезке передается в окно измерения параметров профиля (если это окноуже открыто, то оно активизируется, если нет - то загружается). Окно строит профиль сеченияповерхности изображения на заданном отрезке прямой и выводит информацию о параметрах сечения.Процедуру выбора «мышкой» сечения (отрезка) можно повторять многократно, при этом содержаниеизмерительного окна будет обновляться при каждом выборе. Режим выключается при повторномвыборе команды Measure | Scan Section, а также при выборе любой другой команды или припереходе в любое другое окно приложения.Итак, профиль – это линия пересечения поверхности кадра с секущей поверхностью. Секущаяповерхность – это часть параллельной оси Z плоскости, расположенная между двумя параллельнымиоси Z прямыми (секущая поверхность перпендикулярна плоскости XY).
Поверхность задается спомощью указания «мышкой» в 2D окне линии пересечения (отрезка прямой) секущей поверхности сплоскостью XY кадра (плоскостью 2D окна).Окно Section Analysis (Рисунок 14) содержит график полученного в результате сеченияпрофиля, на котором имеются два измерительных маркера (две вертикальных линии на графике).Положение маркеров можно изменять с помощью «мышки» (соответственно, левая и правая кнопки).Координаты маркеров выводятся в подписях к осям графика.1234253Рисунок 14. Пример профиля сечения поверхности.
1 – угол, под которым проходит секущаяплоскость по отношению к оси X кадра (угол между проведенной «мышкой» линией (с учетом еенаправления) и осью X кадра, измеряется от –180 до +180 градусов; 2 – координаты левого маркерапо Z (в координатах всего скана) и в плоскости скана (в координатах профиля); 3 – аналогичныекоординаты правого маркера; 4 – разница высот точек пересечения с профилем левого и правогомаркеров; 5 – расстояние между маркерамиПредставление результатовДля представления результатов полезным является построение 3D - изображения (трехмерногоизображения). Команда 3D-view | Create 3D by 2D (пиктограмма “2/3”) открывает новое 3D окно,копирует в него информацию из активного 2D окна и строит в новом окне 3D - вид изображения. 3D изображение можно вращать, растягивать и изменять его освещенность, используя правую и левуюклавиши «мышки» и соответствующие метки на изображении. Подпункт 3D View Setup пункта меню3D - view позволяет настраивать параметры 3D - изображения.
Сохранить 3D - изображение и355© www.phys.nsu.ruпрофиль можно, воспользовавшись командой Print Screen и любым графическим редактором,имеющимся в компьютере.Рабочая программа позволяет сохранять 2D - изображения не только во внутреннем форматепрограммы *.smm, но и в графическом – *.bmp, что весьма полезно с точки зрения представлениярезультатов.Информацию об уже записанном скане, а именно, параметры сканирования можно получить,воспользовавшись пунктом меню File подпункт Scan Info Edit (пиктограмма “i”).Список использованной литературы1 Миронов В.Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии.
-М:Техносфера, 2004. -144с.2 Paredes J.I., Martinez-Alonso A., Tascon J.M.D. Application of scanning tunneling and atomic forcemicroscopies to the characterization of microporous and mesoporous materials // Microporous andMesoporous Materials. - 2003. - V. 65. - P. 93 – 126.3 Guntherodt H.-J., Wiesendanger R. (Eds.) Scanning Tunneling Microscopy I. - Berlin Heidelberg:Springer Series in Surface Sciences. Springer – Verlag, 1992.
- 246 p.4 Шайхутдинов Ш.К., Кочубей Д.И. Исследования гетерогенных каталитических систем и ихмоделей методом сканирующей туннельной микроскопии // Успехи химии. - 1993. - Т. 62, № 5. - С.443 – 453.5 Kuk Y., Sulverman P.J. Scanning tunneling microscope instrumentation // Rev. Sci. Instrum. – 1989.
- V.60, No. 2. - P. 165 – 180.6 Magonov S.N., Whangbo-Weinheim M.-H. Surface Analysis with STM and AFM: Experimental andTheoretical Aspects of Image Analysis. - New York; Basel;Cambridge; Tokyo; VCH: Printed in the FRG,1996. - 323 p.7 Сканирующий мультимикроскоп СММ2000Т.
Руководство пользователя. -М., 1997. -135 с.8 Васильев С.Ю., Денисов А.В., Особенности туннельно – спектроскопических измерений вконфигурации воздушного сканирующего туннельного микроскопа // Журнал технической физики. 2000. - Т. 70, Вып. 1. - С. 100 – 106.9 Howland R.S. How to Buy a Scanning Probe Microscope. Stanford: Park Scientific Instruments, 1993. 44 p.10 Сверхвысоковакуумный СТМ GPI-300. Руководство пользователя, М.; 2000. Общее описаниеприбора.
15 С. Краткое техническое описание. 31 С. Вакуумный модуль. 18 С. Программноеобеспечение. 41 С.11 Melmed A.J. The art and science and other aspects of making sharp tips. // J. Vac. Sci. Technol. B. 1991. - V. 9, No. 2. - P. 601 – 608.12 Vasile M.
J. Scanning probe tip geometry optimized for metrology by focused ion beam ion milling // J.Vac. Sci. Technol. B. - 1991. - V. 9, No. 6. - P. 3569 - 3572.13 Eltsov K.N., Shevlyuga V.M., Yurov V.Yu., Kvit A.V., Kogan M.S. Sharp Tungsten Tips Prepared forSTM Study of Deep Nanostructures in UHV // Phys. Low-Dim.
Struct. - 1996. - V. 9/10. - P. 7-14.14 J.C. Russ. Computer – assisted microscopy: the measurement and analysis of images. Plenum Press,New York, 1990, 451p.15 Сканирующий мультимикроскоп СММ2000Т. Мода АСМ. Руководство пользователя. -М., 2001. -135 с.16 Учебное пособие по микроскопу СММ-2000. «Шаг за шагом» до получения кадров в СТМ иАСМ. Москва. 2005.
64 С.17 Rose V., Podgursky V., Costina I., Franchy R.. Growth of ultra – thin amorphous Al2O3 films on CoAl(100) // Surf. Sci. - 2003. - V. 541. - P. 128-136.18 Podgursky V., Costina I., Franchy R. Ultra thin Al2O3 films grown on Ni3Al(100) // Appl. Surf.
Sci. 2003. - V. 206. - P. 29 – 36.19 Lambert R.M., Pacchioni G. (eds.). Chemisorption and Reactivity on Supported Clusters and ThinFilms. -Netherlands: Kluwer Academic Publisher, 1997. - 526 p.20 Libuda J., Winkelmann F., Baumer M., Freund H.-J., Bertrams Th., Neddermeyer H., Muller K.Structure and defects of an ordered aluminia film on NiAl (110) // Surf. Sci. - 1994. - V.
318. - P. 61-73.21 Нартова А.В., Квон Р.И., Вовк Е.И., Бухтияров В.И. Методические аспекты проведения СТМизмерений образцов с неоднородной проводимостью поверхности – модельных нанесенныхметаллических катализаторов на оксидных носителях // Известия РАН. Серия Физическая. - 2005. - Т.69, № 4. - С. 524 – 528.356© www.phys.nsu.ruРекомендации по оформлению лабораторной работы1.2.3.4.5.Название работы.Цель работы.Описание объекта исследования.Описание оборудования.Условия проведения эксперимента (значения туннельного тока, значения туннельногонапряжения, выбранные размеры полей сканирования и формальные разрешения – шагсканирования для каждого скана, количество измерений в каждой точке сканирования).6.
Результаты и их обсуждение. Распечатка со сканами и соответствующими профилями.7. Заключение (Выводы), содержащее обобщение наблюдений.8. Ответы на контрольные вопросы (устно).Контрольные вопросы1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.Назовите основные компоненты сканирующего зондового микроскопа и их назначение.Какое явление лежит в основе работы сканеров?Какие физические принципы лежат в основе работы метода СТМ?Что такое «режим постоянного тока»?Что такое «режим постоянной высоты (зонда)»?Какая информация может быть получена с использованием метода СТМ?Какие требования предъявляются к СТМ - зондам?Опишите способы подготовки СТМ - зондов?Назовите факторы, определяющие качество СТМ - изображений, получаемых в эксперименте?Какие образцы могут быть исследованы методом СТМ? (Требования к образцам.)В чем заключается сканирующая туннельная спектроскопия (СТС)?Какую информацию позволяет получить метод СТС?Какие физические принципы лежат в основе работы метода АСМ?Что представляет собой кантилевер?Какие режимы АСМ вы знаете?Зависит ли выбор режима АСМ от механических свойств и структуры поверхности?Как работает оптическая схема регистрации сигнала в АСМ?Для чего используется математическая обработка микроскопических изображений?Список рекомендуемой литературы1.
Миронов В.Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии. -М: Техносфера, 2004. – 144 с.2. Сканирующая зондовая микроскопия, спектроскопия и литография. Учебное пособие. Москва –Нижний Новгород – С. - Петербург, 2004. – 159.3. Васильев С.Ю., Денисов А.В., Особенности туннельно-спектроскопических измерений вконфигурации воздушного сканирующего туннельного микроскопа // Журнал техническойфизики. - 2000. - Т. 70, Вып.
1. - С. 100 – 106.4. Magonov S.N., Whangbo-Weinheim M.-H. Surface Analysis with STM and AFM: Experimental andTheoretical Aspects of Image Analysis. - New York; Basel;Cambridge; Tokyo; VCH: Printed in theFRG, 1996. – 323 p.5. Сканирующая зондовая микроскопия биополимеров.
Под редакцией Яминского И.В. М.:Научный мир, 1997. – 86 с.6. Russ J.C. Computer – assisted microscopy: the measurement and analysis of images. - New York:Plenum Press, 1990. – 451 p.7. Прэтт У. Цифровая обработка изображений: Пер. с англ. Кн. 2. М.: Мир, 1982. – 480 с.8. Прэтт У. Цифровая обработка изображений: Пер. с англ. Кн. 1. М.: Мир, 1982. – 312 с.357© www.phys.nsu.ruПриложениеМесто зондовой микроскопии в науке и технологииОсновоположником семейства зондовых микроскопов является сканирующая туннельнаямикроскопия.
Сама идея использования явления электронного туннелирования для получениятопографической информации о поверхности развивалась Расселом Янгом5 еще в конце 60-х годовXX века. Однако созданный Янгом и его сотрудниками в Национальном бюро стандартов США в1972 году первый туннельный микроскоп имел очень низкое разрешение, прежде всего, вследствиебольшого туннельного промежутка между иглой и образцом 1-4.В 1978 году швейцарские ученые Герд Бинниг и Генрих Рорер высказали гениальную догадку овозможности получения атомарного разрешения при помощи твердотельных зондов, которые могутбыть позиционированы с высочайшей точностью 1-4. В 1981 году был создан первый СТМ сатомарным разрешением.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
