Получение и исследование металлических наночастиц на поверхности высокоориентированного пиролитического графита и диоксида кремния методами сканирующей зондовой микроскопии

• Автор: Лебедев, Денис Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 121 с. : ил.

Оглавление:
Список условных обозначений
Введение
Глава 1. Литературный обзор
1.1. Механизм взаимодействия ACM зонда с исследуемой
поверхностью
1.1.1. Потенциал взаимодействия ACM зонда с поверхностью образца
1.1.2. Теоретические модели, описывающие взаимодействие ACM
зонда с поверхностью
1.1.3. Методы модификации ACM зонда для исследования упругих
свойств поверхности
1.2. Использование Ni и Со наночастиц в качестве катализаторов в
реакции окисления этанола
1.3. Механизм формирования наночастиц
1.4. Применение литографии для формирования наноструктур
Глава 2. Описание экспериментальных установок и методов
2.1. Методы сканирующей зондовой микроскопии
2.1.1. Атомно-силовая микроскопия (ACM)
2.1.2. Магнитно-силовая микроскопия (МСМ)
2.1.3. Сканирующая микроскопия сопротивления растекания (СМСР)
2.1.4. Атомно-силовая спектроскопия (АСС)
2.2. Методика создания специального зонда для АСС исследований
2.3. Методика электрохимических исследований
2.3.1. Методика эелектрохимического осаждения металлов
2.3.2. Методика формирования тонких полимерных пленок на
поверхности образцов
2.4. Вакуумные установки Multiprobe Р и Solver НУ

2.5. Установка для исследования упругих свойств объектов в жидкой
среде
Глава 3. Особенности взаимодействия зонда ACM с упругими и неупругими (мягкими) поверхностями
3.1. Использование ACM для формирования в ПММА
литографической маски для получения наночастиц мтеодом liftoff
3.2. Получение количественных характеристик упругости
поверхности методом АСС с применением модели Герца
Приложение к главе 3. Исследование упругих свойств внутренней поверхности кровеносного сосуда лабораторной крысы
Глава 4. Наночастицы Ni, Со и пермаллоя, сформированные с использованием литографических масок, полученных с помощью ACM
4.1. Металлические наночастицы, сформированные методом lift-off
4.2. Электрохимическое осаждение наночастиц Ni на поверхность Si
через литографическую маску
Глава 5. Структуры с наночастицами Ni, обладающие каталитическими свойствами
5.1. Наночастицы, полученные электрохимическим методом на
поверхности ВОГТГ при различных концентрациях электролита
5.2. Каталитические свойства наночастиц Ni, полученных при
различных временах электроосаждения
Глава 6. Наночастицы, полученные осаждением в вакууме на поверхности ВОПГ
6.1. Влияние ионного облучения подложки на размер и форму
получаемых частиц
6.2. Формирование наночастиц на ВОПГ в вакууме

6.2.1. Влияние количества напыляемого вещества на размеры
получаемых частиц
6.2.2. Влияние температуры термического отжига на размеры
получаемых частиц
6.2.3. Влияние времени термического отжига на размеры получаемых частиц
Основные результаты работы
Список публикаций автора
Литература

Глава 2. Описание экспериментальных установок и методов
2.1. Методы сканирующей зондовой микроскопии
Интенсивное развитие сканирующей зондовой микроскопии в последнее время привело к появлению множества методов исследования физических свойств поверхности. Рассмотрим основные методы, использовавшиеся в данной работе.
2.1.1. Атомно-силовая микроскопия (АСМ)
Как уже отмечалось выше, в основе работы атомно-силового микроскопа (АСМ) лежит взаимодействие АСМ зонда с исследуемой поверхностью. Рассмотрим более детально устройство АСМ (рис. 2.1).

линия
обратной связи
лазерП пьезосканер
фотодиод
образец
подложка
' линия обратной связи
фотодиод
образец

Г х, у і
пьезосканер
Рисунок 2.1. Схема работы атомно - силового микроскопа: а -сканирование производится зондом, б - сканирование производится образцом.
Основным элементом атомно-силового микроскопа является зонд или кантилевер. Современные АСМ зонды изготавливаются методом фотолитографии и травления из кремниевых пластин. Основными