Многофункциональная информационно-измерительная система сканирующей зондовой микроскопии атомарного разрешения : Туннельной, атомно-силовой, оптической ближнего поля

• Автор: Волков, Юрий Петрович
• Шифр специальности: 05.11.16, 05.27.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 262 с. : ил.

Введение 9
ГЛАВА 1. Введение. Ф информационноизмерительной системы СЗМ. Выводы . ГЛАВА 2. УНИВЕРСАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИОННОИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ Г . СЗМ. ЭВМ. Выводы. ГЛАВА 3. Введение. СЗМ. Выводы. Измерительная головка подобного типа монтируется на сканер имеющий произвольные размеры и конструкцию с закрепленным на нем исследуемым объектом. Это позволяет повысить вибростабильность СЗМ и одновременно практически полностью устранить ограничения на размеры и массу сканеров. Следовательно, появляется возможность использования в микроскопах механических сканеров со сверхбольшими диапазонами сканирования до нескольких мм2, а также пьезокерамических сканеров с рычажными усилителями перемещения , имеющими размер скана до 0x0 мкм2. Данные типы сканеров обычно имеют большие габаритные размеры более 0x0 мм2 и значительную массу. Измерительные головки и сканеры должна иметь симметричную форму, для снижения влияния теплового дрейфа до величин второго порядка малости. Кроме того, для повышения вибростабильности в конструкции измерительных головок введено трение между перемещаемой частью и неподвижным корпусом головки, причем величину силы трения молено регулировать от 1 до Н.


Для создания подобного устройства нами были использованы скользящие один по другому клинья, свернутые по окружности для экономии места 8,. При этом верхний клин который от поворота предохраняет штифт, скользя по нижнему, перемещается в вертикальном направлении. Данное решение в ходе многолетних проверок показало высокую стабильность работы и отсутствие скачков при сближении, минимальная величина перемещения составляет 0. Созданная на вышеописанном принципе измерительная головка сканирующей туннельной микроскопии имеет ряд дополнительных преимуществ. Особенностями данного типа микроскопии является то, что металлическое измерительное острие, являющееся датчиком туннельного тока, имеет малую массу и размеры, а, следовательно, целесообразнее при исследовании поверхности сканировать не объектом как чаще всего поступают в сканирующей силовой микроскопии, а острием. Это позволяет получить более высокую частоту сканирования вплоть до кадровс и уменьшить вибрации, возникающие при работе сканера. Данную головку также можно устанавливать на объект, имеющий произвольные размеры, или погруженный в жидкостную ячейку. Поэтому для учета специфических особенностей СТМ нами разработана универсальная измерительная головка сканирующей туннельной микроскопии, созданная на вышеописанном принципе. Головка включает в себя устройство грубого сближения, сканер и измерительное острие и может работать в нескольких режимах. СТМ головка может быть установлена на объект произвольного размера или на объект, погруженный в жидкостную ячейку, а также на внешний сканер для перемещения объекта на большое расстояние.