NT-MDT からのスキャンのプローブの NanoLaboratory NTEGRA の器械のフルレンジを使用して視覚化の Nanotubes

カバーされるトピック

背景
SPM - Nanotubes イメージ投射のための普通工具
電気特性は EFM および SKM によって試金することができます
超高度の解像度の分光学 (TERS) による Nanotube の単一の分光性格描写
光ファイバとして Nanowire
長期にわたる安定性は正確な処理のためのベースです
NTEGRA® のプラットホーム

背景

Nanotubes は十分に小さいですようにそれらを視覚化するには合う少数の方法だけ。 一方ではそれらは NanoLaboratory NTEGRA® を厳密に調べるために多数および多くの現代科学的なアプローチが nanotubes を正常にに適用されて好ましい提供するプラットホームを取扱うように異常な興味の目的です。 ここに異った方法の可能性を説明するある nanotube の画像は 4 グループに細分されるギャラリーとして示されます:

  • 視覚化する SPM
  • 電気特性
  • 化学成分の、分光および光学的性質
  • Nanomanipulations

SPM - Nanotubes イメージ投射のための普通工具

STM (スキャンのトンネルを掘る顕微鏡検査) は原子解像度と単一の nanotubes を見ることを割り当てます。 AFM (原子力の顕微鏡検査) は次々と大いに対照的なモードを提供し、物理的性質の大きいセット自体をテストするためのツールキットとして視覚化と共に役立ちます。 プローブ NanoLaboratory NTEGRA® Prima は強力で、便利な SPM システムです。 ほとんどの共通のケースでそれは超高感度 STM および高精度な AFM イメージ投射のための完全な選択です。

沈殿する HOPG の基板の図 1. カーボン nanotube の STM の画像。 nanotube の原子構造ははっきり目に見えます。 Prof.V.K.Nevolin の画像礼儀、電子工学のモスクワの協会、ロシア。

ケイ素の表面の図 2. カーボン nanotubes。 段階イメージ投射モード。 Dr.H.B のサンプル礼儀。 Chan の物理学、フロリダ、米国の大学の部門。

電気特性は EFM および SKM によって試金することができます

二路式 SPM 方法は EFM、 SKM を好みますまたは MFM は環境に非常に敏感です。 実際は真空の状態は片持梁の Q 要因を高める二路式イメージ投射品質を非常に改善できます。 プローブの NanoLaboratory NTEGRA® のオーラは低真空の状態で動作するために多くの自由を提供します。 大気制御 NTEGRA® の点ではオーラは真空装置が十分に非常にコンパクト、経済的で強力であるために合うので最もバランスのよい解決です。 10 時間 Q 要因増加を達成するために 1 分だけかかります!

地形 (a) の静電気力の顕微鏡検査 (EFM、 B) およびスキャンのケルビンのプローブの顕微鏡検査 (SKM 見られるそれらとして別の厚さのカーボン nanotubes の図 3. 混合物 C) モードで。 EFM はすべての nanotubes が満たされることを示します。 担当する相違は SKM.The の最も厚い nanotubes (直径約 4 nm) ショーによって SKM の最も低い潜在性観察することができ、最も薄いのに (直径約 1.5 nm) 最も高い潜在性 (約 1.5 V).Arrows ポイントが各画像の同じ nanotubes あります。

超高度の解像度の分光学 (TERS) による Nanotube の単一の分光性格描写

高度の光学実験のために開発される最も強大なシステムは NTEGRA® スペクトルです。 ほとんどの SPM 方法使用できる NTEGRA® に加えてスペクトルは次の研究分野の優秀なパフォーマンスを提供します:

  • レーザーの共焦点の顕微鏡検査 (X-Y の 200 nm の解像度)
  • ラマンマイクロ分光学およびラマンマイクロイメージ投射 (X-Y の 200 nm の解像度)
  • スキャンほぼフィールド光学顕微鏡検査 (SNOM の X-Y の約 30 nm の解像度)
  • ローカルフィールド機能拡張の効果 (TERS、 SERS および高められた蛍光性) のベースの単一の分子検出、識別およびイメージ投射

NTEGRA® スペクトルと使用できる光学実験の巨大なセットの 1 つのより多くの例は nanotube の光学的性質の視覚化です。

図 4. (a) - 特に準備された AFM のプローブ (金属の上塗を施してある片持梁かエッチングされた金属線) は堅く集中されたレーザー点の中で正確に置かれます。 (b) - カーボン nanotube G- および D- ラマンの強度は複数の一桁によって特別な AFM のプローブが小さい (5 つの nm の高さの) nanotube の束に上陸し、置かれる時増加にバンドを付けます - 先端によってラマン高められる分散の効果 (TERS)。 (c) - nanotube の束の 「ラマン慣習的な」共焦点の画像は、束の観察された幅 ~250 nm (共焦点の顕微鏡検査、レーザーの波長の回折限界 - です 633 nm)。 (d) - 同じ束の TERS の画像 - 今観察された幅は ~70 nm です。 、この例で、 TERS に提供します共焦点の顕微鏡検査と比べて 4 時間よりよい空間分解能より多くを注意して下さい。解像度は 10 nm およびより少しに論理上可能です。測定は逆にされた構成の NTEGRA スペクトルで行われます。 先生 J. Loos、先生 G.Hoffmann の G. de With、火曜日、ネザーランドおよび先生 P.Dorozhkin、 NT-MDT Co. 教授先生の S. Kharintsev、データ礼儀。

光ファイバとして Nanowire

A. の半導体の nanowire (Mn 添加された GaN) の図 5. AFM は示されています。 それにそれを交差させる高さのプロフィールで見られるように約 300 nm の直径が (b) あります。 nanowire は近い赤外線で緑レーザー (488 nm) によって刺激されたとき蛍光性を示します。 スキャンレーザーのそれの共焦点の蛍光性の画像は nanowire の C.D ショーの蛍光性の画像にありま、堅く集中されたレーザー点 (~300 nm の直径) によって中心で興奮します。 nanowire は分光写真器の 「直接画像」のモードの冷却された CCD のカメラによって視覚化されています; 刺激レーザー光線はこのスキームのエッジ・フィルタによって完全に断ち切られます (、またレーザーの共焦点の蛍光性の検出スキームのスキャンで)。 画像 (d) から放出ライトが中心からの両端に nanowire を通して部分的に送信されることは明確です。 輝度のプロフィール (e) からそれは出されたライトの約 70% がのために 10µm 以上送信されること定めることができます。 Prof.Y. Bando の物質科学のための各国用の協会、日本の礼儀を見本抽出して下さい。

長期にわたる安定性は正確な処理のためのベースです

nanomanipulations の成功のために重大の 3 つのシステム特性があります。 3 つはすべて最も深く NTEGRA® Therma のプローブ NanoLaboratory の内で開発されるです。

  • システム安定性。 スキャンおよび登録両方ブロック (材料、幾何学等) の排他的なデザインは温度のドリフトのほとんどを - 変更の温度で長期にわたる安定性および安定性に両方影響を与える主要な要因償います。機械ドリフトのほとんどは NTEGRA® のプラットホームデザイン解決が償われた原因です。
  • 高リゾリューションの反復性。 反復性はが大きい領域のある細部については急上昇できることを単に意味しますか背部同じ大規模な画像を得る急上昇するか、または同じ高リゾリューション領域を何倍も再スキャンします。 統合されたクローズド・ループ操作センサーに最も市場低い騒音が 50 nm にあらゆるスキャン領域で完全な反復性を提供することをあります。
  • 便利なソフトウェア。 拡張 nanolithography/処理のパッケージは新星のソフトウェアに前含まれています。 それは共通の nanomanipulations がのほとんどを容易で、直観的に明確なインターフェイスを通して非常に便利な方法で行われるようにします。 一方では新星 PowerScript はマクロ作成によってあらゆる複雑さの実験の最大自由を提供します。

図 6。 nanomanipulations の簡単な例。 左の画像で示されているカーボン nanotube は指定方向 (白い矢) に沿って押されました。右の画像は生じる位置で nanotube を示します。プローブを移動するラインはマウスによって浸りますちょうどある場合もあります。 さもなければあらゆる複雑さのテンプレートはグラフィック・ファイルから容易にダウンロードすることができます。

図 7。 システム長期にわたる安定性を査定するため磁石粒子によってつながれたカーボン nanotubes が付いているサンプルの同じ領域は繰返して長い間視覚化されている。7 時間マーカー機能 (e.g.magnet の粒子) の全面的な X-Y 変位は約 35 nm 小さかったです。 先生の H.B. Chan の物理学、フロリダ、米国の大学の部門礼儀を見本抽出して下さい。

NTEGRA® のプラットホーム

NT-MDT は現代および最も深遠な非SPM 科学的研究法の最も強力な SPM 機能を結合するための NTEGRA® のプラットホームを発達させました。 SPM に関しては精密な温度調整一義的な熱および長期にわたる安定性の低く、か高真空で、実行することができます。 非SPM 機能のため (0.4 の µm、 HRV® オプションに) 使用でき、ラマン (NTEGRA® スペクトル) 分光学、 (NTEGRA® Tomo) 断層レントゲン写真撮影、電気化学方法、そして多く高リゾリューションの光学観察です。 キー点の NTEGRA® の概念はすべての機能がハードウェアおよびソフトウェアのレベルの両方全システムの内で自然に統合されていることです。 そういうわけでもう 1 つへのあらゆる NTEGRA® システムの再特殊化は非常に容易、経済的です。 新しい NTEGRA® カタログを http://www.ntmdt.com/download/catalog_NTEGRA.pdf でダウンロードするか、または本社の私達の注意深いマネージャからの直接必要として下さい。

ソース: NT-MDT Co。
このソースのより多くの情報のために NT-MDT Co. を訪問して下さい

Date Added: Jun 26, 2008 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 21:06

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