Развитие метода рентгеновской флуоресценции в области полного внешнего отражения для характеризации многокомпонентных наноструктур

• Автор: Терещенко, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 194 с. : ил.

^ Введение.

1. Литературный обзор. Общие положения.

1.1. Рентгеновское отражение и характеристическое флуоресцентное излучение в области полного внешнего отражения.

1.1.1. Взаимодействие рентгеновского излучения со слоистыми средами.

1.1.2. Характеристическое флуоресцентное излучение.

1.1.3. Рентено-флуоресцентный анализ.

1.2. Структурно-чувствительная рентгеновская спектроскопия

1.3. Численное моделирование рентгеновского отражения и выхода флуоресценции.

2. Использование рентгено-флуоресцентного анализа для изучения влияния условий формирования (pH субфазы) пленок Ленгмюра-Блоджетт на их элементный состав.

2.1. Введение

2.2. Экспериментальные результаты исследования ЛБ пленок методом рентгено-флуоресцентного анализа.
2.2.1. Образцы.
2.2.2. Постановка экспериментального исследования пленок Ленгмюра-Блоджетт с помощью рентгено-флуоресцентного анализа в ПВО.
2.2.3. Экспериментальные результаты и обсуждение.
2.3. Выводы
3. Использование метода рентгеновской флуоресценции в области ПВО для исследования короткопериодных рентгеновских зеркал.
3.1. Обзор литературы. Короткопериодные рентгеновские зеркала.

3.2. Экспериментальные исследования коротко-периодных MC
методом рентгеновской флуоресценции в области ПВО
3.2.1. Образцы
3.2.2. Постановка экспериментальных измерений
3.2.3. Результаты и обсуждение исследований многослойных структур Ti/Ni
3.3. Выводы
4. Развитие метода рентгеновской флуоресценции в области ПВО для изучения ленгмюровских монослоев на поверхности жидкой субфазы
4.1. Введение. Обзор'литературы
■ Белковые монослои на твердых подложках
■ Исследования распределения атомов в жидкости с помощью метода рентгеновской флуоресценции в области ПВО
■ Анализ угловых зависимостей выхода флуоресценции
от органических монослоев на поверхности жидкости
4.2. Эксперименты по регистрации угловых зависимостей выхода флуоресценции от атомов, входящих в состав органических монослоев на поверхности жидкости
4.2.1. Объекты исследования
4.2.2. Постановка эксперимента
4.2.3. Регистрация рентгеновского отражения и выхода флуоресценции от органических монослоев на
поверхности жидкости и обсуждение результатов
4.3. Выводы
5. Аппаратурно-методические разработки для реализации метода рентгеновской флуоресценции в области ПВО на лабораторных источниках и источниках синхротронного излучения
5.1. Рентгеновский спектрометр, оснащенный ленгмюровской ванной, для
исследования жидких образцов

5.1.1. Обзор литературы. Лабораторные рентгеновские спектрометры для исследования жидких образцов и границы раздела жидкость/воздух
5.1.2. Лабораторный рентгеновский спектрометр для
жидких образцов
5.1.3. Апробация спектрометра
Калибровка спектрометра
Регистрация рентгеновского отражения и выхода флуоресценции от тестового образца
5.2. Проект экспериментальной станции "Ленгмюр" для Курчатовского Центра синхротронного излучения и нанотехнологий
5.2.1. Обзор литературы. Конструктивные особенности некоторых синхротронных станций, предназначенных
для исследования жидких образцов
5.2.2. Проект синхротронной станции "Ленгмюр"
5.3. Разработка метода наклона пучка синхротронного излучения в области ПВО к поверхности горизонтально расположенного образца
5.3.1. Отклонение пучка двумя зеркалами
5.3.2. Отклонение пучка двумя многослойными структурами
5.3.3. Определение линейных размеров блока управления рентгеновским пучком
5.4. Выводы
Основные результаты и выводы диссертации
Основные публикации результатов диссертации
Список используемых сокращений
Список цитируемой литературы

Рентгено-флуоресцентный анализ позволяет проводить прямое спектральночувствительное исследование состава образцов.
Пленки Ленгмюра-Блоджетт [105, 106].
Чаще всего под ленгмюровскими монослоями (пленками) понимают мономолекулярные слои поверхностно-активных органических веществ на поверхности жидкости. Моно- и многослойные структуры, полученные переносом ленгмюровской пленки на твердую подложку, называют пленками Ленгмюра - Блоджетт [ 105].
Классификация органических веществ в зависимости от их "отношений" с водой разделяет соединения следующим образом: гидрофильные вещества легко растворяются в воде - при их диссоциации в воде ионы легко вступают во взаимодействие с протонами и гидроксилами воды; гидрофобные соединения растворяются в органических растворителях, например, в жирах (липидах). Также существует класс амфифильных соединений, молекулы которых несимметричны: одна часть молекулы гидрофильна, другая -гидрофобна. Такие соединения еще называют поверхностно-активными веществами (ПАВ).
Гидрофильная часть молекулы ПАВ, обычно называемая "головкой", содержит полярную группу ( -СООН, -ОН, - N112, - СНО и др.), которая обладает дипольным моментом и имеет сродство к полярной фазе (например, воде). Неполярная часть молекулы ПАВ представляет собой гидрофобную углеводородную цепь (радикал), также называемую "хвостом" молекулы. Благодаря таким особенностям строения молекулы ПАВ самопроизвольно образуют ориентированный монослой на поверхности раздела фаз: полярные группы располагаются в водной (полярной) фазе, а гидрофобные радикалы вытесняются из водной среды и переходят в менее полярную фазу - воздух.
Приготовление ленгмюровской пленки (монослоя на поверхности воды) из амфифильного соединения происходит следующим образом: вещество растворяют в легко-летучем растворителе и этот раствор наносят на поверхность жидкой субфазы. После испарения растворителя на поверхности воды формируется пленка из молекул амфифильного вещества. Для того,