Сканирующая туннельная микроскопия

Рис. 10.5-1. Принципиальная схема сканирующего туннельного микроскопа.

Контроль за состоянием поверхности электродов обычно проводят с помощью микроскопов или с использованием сканирующей туннельной микроскопии (СТМ), которая позволяет получить топографию сложных гетерогенных участков их поверхности. Например, данные СТМ свидетельствуют, что даже тщательно отполированная поверхность стеклоуглеродного электрода содержит участки с различной неровностью. Заметим, что поверхностные свойства электрода влияют и на обратимость электрохимических реакций. Так, частицы оксидов металлов, которые могут присутствовать на поверхности стеклоуглерода, облегчают электроокисление многих органических соединений. Имеются сведения об увеличении каталитической активности электродов после химической и плазменной обработки. [c.92]

Полевая ионная микроскопия с атомным зондом Сканирующая туннельная микроскопия (СТМ) [c.366]

STM сканирующая туннельная микроскопия [c.23]

Высокие локальные электрические поля на поверхности материала могут привести к процессам ионизации либо газов, контактирующих с поверхностью, либо атомов самого материала. Эти процессы составляют основу полевой ионной микроскопии (ПИМ) и ПИМ с атомным зондом. Другое влияние высоких локальных полей заключается в эффекте индуцирования электрических токов, который лежит в основе сканирующей туннельной микроскопии (СТМ). В принципе, различные методы сканирующей силовой микроскопии, наиболее важным из которых является атомная силовая микроскопия (АСМ), также принадлежат к этой группе, поскольку измеряемые силы тоже возникают в результате действия локализованных электрических полей. В табл. 10.4-1 приведен обзор полевых зондовых методов. Однако благодаря уникальным свойствам СТМ и АСМ эти методы рассмотрены отдельно в разд. 10.5 ( Методы сканирующей зондовой микроскопии ). [c.365]

Сканирующая туннельная микроскопия (СТМ) [c.369]

Можно сконструировать небольшой, компактный сканирующий электронный микроскоп таким образом, что его можно установить на вакуумных приборах и комбинировать с исследованиями поверхности методами электронной оже-спектроскопии (ЭОС), дифракции медленных электронов (ДМЭ) и ионного распыления. Однако следует отметить, что сканирующие туннельные микроскопы могут работать в воздушной среде и даже в жидкой, что открывает [c.369]

Для обеспечения чистоты поверхности и предотвращения адсорбции газов и образования соединений, на поверхности образца требуется высокий вакуум. В созданном в ИФП АН СССР сканирующем туннельном микроскопе [167] можно получить запись поверхности с одинаковой четкостью и в том-случае, когда эта поверхность покрыта слоем масла (неэлектропроводящая жидкость), т. е. без использования вакуума. [c.153]

Заметный прогресс в исследовании наноструктур начался с использованием сканирующих туннельных микроскопов (СТМ), сочетанием рентгеновской кристаллографии ЯМР-спектроскопии, ядерно-силовых микроскопов. Кроме того, широко используются и некоторые трад ици-онные методики, особенно электронная микроскопия. [c.4]

Туннельно-зондовую технологию связывают с созданием сканирующего туннельного микроскопа (СТМ), а затем и атомно-силового микроскопа (АСМ). Используя зонды (кремниевые иглы) указанных микро- [c.22]

В последние годы появились новые методы микроструктурных исследований, связанные с возможностями сканирующих туннельных микроскопов (СТМ) и атомно-силовых микроскопов (АСМ). Принцип работы СТМ состоит в регистрации туннельного тока, возникающего при квантово-механическом туннелировании электронов из атомов исследуемой поверхности в тончайшее вольфрамовое острие, находящееся в непосредственной близости — порядка 1А — от кристалла. Ясно, что наибольшая вероятность [c.40]

Нянометрические исследования стеклоуглерода и кристаллитов меди на стеклоуглероде методом сканирующей туннельной микроскопии [c.44]

В последние годы нашел широкое применение в электрохимии метод сканирующей туннельной микроскопии (СТМ), как мощный инструмент для исследования топографии ц морфологии поверхности электродов и электролитических осадков от субмикронного уровня до атомного разрещения. Указанный метод позволяет также изучать формирование адатомных слоев и кристаллитов на поверхности подложки на начальных стадиях электрокристаллизации металлов. [c.44]

Предварительная обработка графитовой матрицы хлором (500 К, 80 МПа, 72 часа) способствует внедрению [6-33]. По-видимому, это связано с травлением поверхностных дефектов на атомном уровне, что подтверждается наблюдениями в сканирующем туннельном микроскопе. Что касается образующихся групп С—С1, то они скорее изолируют межслоевые объемы матрицы от образования МСС. В связи с этим предполагается [6-33], что образование С—С1 групп на поверхности акцепторных МСС может способствовать их сохраняемости. Травление поверхностных дефектов фтором представляется еще более эффективным. Оно заключается в получении при 480 С на поверхности углеродной матрицы полифторуглерода и последующего удаления этих соединений выше 550° С и их диспропорционирования. [c.281]

На рис. 10.5-1 показан принцип действия сканирующего туннельного микроскопа. Очень тонкое металлическое острие (например, Pt/Ir или W) укрепляют на блоке пьезоэлектрических датчиков, которые заставляют острие двигаться в направлениях х, у и z. Когда острие приближается к поверхности (приблизительно на расстояние 1 A), под действием небольшой разности потенциалов, приложенной между острием и поверхностью (обычно несколько милливольт), может возникать туннельный ток (обычно несколько наноампер). Поскольку туннельный ток очень сильно зависит от расстояния между острием и поверхностью (экспоненциально), то регистрация тока как функции пространственного положения острия позволяет получить изображение топографии поверхности с высоким субангстремным разрешением. При интерпретации СТМ-изображений следует учитывать, однако, что их контраст определяется электронными плотностями, которые на атомном уровне не обязательно отражают положение атомных ядер. [c.369]

Ничего особенно впечатляющего не произошло в этой области вплоть до 1990 г. Но в этом году как будто сорвалась лавина. В настоящее время почти любой номер любого из ведущих химических журналов содержит статьи, касающиеся химии бакибола и подобных ему структур. Прорыв был достигнут благодаря разработке методик [13а,Ь], открывавших путь к получению и 59, и 60 (хотя бы в минимальных количествах, достаточных для бесспорного определения спектральных параметров этих соединений) [13а]. Сферическая форма молекулы 59 была непосредственно продемонстрирована ее изображением, полученным с помощью сканирующей туннельной микроскопии твердого Сбо [13с]. Такой результат окончательно устранил все остававшиеся [c.397]

Зондовая микроскопия. В последнее десятилетие ддя изучения свойств наноматериапов используют методы сканирующей зондовой микроскопии с помощью сканирующего туннельного микроскопа (СТМ) и сканирующего атомно-силового микроскопа. [c.303]

Сканирующая туннельная и атомно-силовая микроскопия. В последнее время в связи с развитием тонкослойных полупроводниковых технологий интенсивно развивается группа методов, основанных на механическом сканировании поверхности образца тонкой иглой (кантелевером) с определением ее взаимодействия с этой поверхностью. К таким методам относят сканирующую туннельную микроскопию (СТМ), при применении которой измеряют (и поддерживают постоянным) туннельный ток между иглой (на которую подают некоторый электрический потенциал) и по- [c.249]

Также описаны методы, основанные на взаимодействии электронов, туннелирующих с острия сканирующего туннельного микроскопа и инициирующих диффузию или десорбцию привитых молекул. Как сообщают авторы, достижение четкости структур 2 нм является рутинной задачей. Полученные наноструктуры перспективны для разработки наноэлектронных устройств и исследования реакций в ограниченном пространстве [309,310). В работе [311] проведено сравнительное исследование модифицирования привитых монослоев алкилтиолов на золоте и алкилсиланов на кремнии сфокусированным электронным пучком (энергия 1-50 кэВ) и током туннелирующих электронов с острия сканирующего туннельного микроскопа (СТМ, энергия 10 эВ). Радиус воздействия (модифицирования) составил около 15 нм для СТМ и около 25 нм для пучков. Несмотря на большие возможности конструирования поверхности при помощи сканирующих микроскопов, отметим, что модифицирование сколь-нибудь значительной площади поверхности — задача, требующая огромного количества времени. [c.255]

Сканирующая туннельная микроскопия (СТМ) была разработана Биннигом и Рорером [6], а в 1986 г. им была присуждена Нобелевская премия (см. также [7,8]). [c.54]

Исследование структурных особенностей индивидуальных нанотрубок проводится с помошью сканирующего туннельного микроскопа (СТМ). Для распутывания жгутов и выделения индивидуальных нанотрубок диспергированная сажа, содержащая нанотрубки, подвергается ультразвуковой обработке. Затем такие нанотрубки наносятся на поверхность Аи (111), которая используется в качестве подложки для исследования с помощью СТМ. На рис. 12.8 приведены СТМ-изображения [c.374]

Рис. 15.16. а) изображение, полученное с помощью сканирующего туннельного микроскопа (СТМ) для наноструктуры из кластеров золота с размерами около 13 нм на поверхности Аи (111), модифицированной 2-аминэтантиолом б) схема взаимодействия коллоидного кластера, его лигандной оболочки с направленными химическими связями и модифицированной подложки [24] [c.510]

Поверхность представляет собой междисциплинарный объект, изучение которого имеет собственную специфику в каждой из естественных наук. Отсюда вытекает деление науки о поверхности на такие области, как физика, химия, биология и механика поверхности. В каждой из этих частных областей можно выделить приоритетные направления. К таким направлениям, на наш взгляд, относятся в области биологии — мембранология, поверхность живой клетки, биоаффинные взаимодействия, молекулярное распознавание в области физики — аппаратурные методы исследования поверхности (РФЭ-, Оже-, ЯМР-спектроскопия, атомно-силовая и сканирующая туннельная микроскопия, зондовые методы), нанотехнология и наноэлектроника, физика поверхности полупроводников и пленочных материалов в области вычислительной математики и информатики — математическое моделирование поверхности в геологии — течение флюидов в порах породы в химии — избирательная сорбция, катализ, коррозия и, наконец, химическое модифицирование поверхностей. Этому последнему направлению и посвящена настоящая книга. [c.10]

Интерес к исследованию молекулярных ансамблей фотосенсибилизаторов, нанесенных на различные подложки, связан с возможной функциональной активностью формирующихся при этом наноструктур, тем более, что современные методы сканирующей зондовой (атомно-силовой, туннельной, магнитной) микроскопии могут давать прямую информацию о структурной организации таких систем. Так, в [1] использование метода сканирующей туннельной микроскопии позволило выявить особенности супрамолекулярной агрегации на поверхности (111) золота молекул замещенного тетрафенилпорфирина, содержащих инициирующие такую агрегацию цианофениль-ные заместители. Отметим также, что интерес к фотогенерации синглетного кислорода в различные среды связывается в последнее время с возможностью инициирования реакций фотосенси-билизированного окисления биологически активных субстратов и с проблемой фотодинамической терапии в медицине. [c.104]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология