Nanoparticule - studopediya

microscopia sonda de scanare

Una dintre metodele folosite pentru studiul nano-obiecte, o sondă de scanare microscopie. În cadrul SPM nu este implementată ca tehnici optice și optice.

Studii de proprietăți de suprafață printr-un microscop de scanare sondă (SPM) efectuat în aer la presiunea atmosferică, sub vid sau chiar într-un lichid. Diferite tehnici SPM permit studierea obiectelor atât conductoare și non-conductoare. În plus, SPM sprijină asocierea cu alte metode de cercetare, cum ar fi metodele clasice de microscopie si spectroscopie optica.

Cu ajutorul unui microscop sonda de scanare (SPM), nu se poate vedea doar atomi individuali, dar, de asemenea, acționează în mod selectiv asupra lor, în special, să se deplaseze atomi de pe suprafață. Oamenii de știință au reușit să creeze o nanostructuri bidimensionale pe o suprafață utilizând această metodă. De exemplu, în IBM companie centru de cercetare ksenona se deplasează secvențial atomii de pe suprafața nichelului singur cristal, angajații ar putea pune trei litere ale logo-ului, folosind 35 de xenon atomi [7].

În efectuarea acestei manipulare, o serie de dificultăți tehnice. În special, este necesar să se creeze condiții de vid ultraînaltă (10 -11 torr), substratul care trebuie răcit și un microscop la temperaturi foarte joase (4-10 K), suprafața substratului trebuie să fie atomically curate și atomically netede, pentru care speciale metodele sale de preparare utilizate. Răcirea a substratului pentru a reduce difuzia de suprafață a atomilor depozitate la microscop de răcire elimină driftul termic.

Pentru a rezolva problemele asociate cu măsurarea precisă a topografiei, proprietățile de suprafață și nano-obiecte cu manipularea sondei prin microscopie de forță atomică, a fost propusă de scanare metodologie caracteristică bazată pe (EP). [8] [9] abordare CAB permite să pună în aplicare în mod automat nanotehnologie "bottom-up", adică bazate pe caracteristica nanodispozitivelor tehnologie de asamblare. Când această operație este efectuată la temperatura camerei, deoarece DUS în timp real determină viteza de drift, și compensează driftul compensate cauzate. La instrumentele Multiproba CCA permite aplicate în mod consecvent la nano-obiecte orice număr de sonde analitice și tehnologice, ceea ce face posibilă crearea unor procese complexe nanofabricarea, constând dintr-un număr mare de operații de măsurare, de proces și de control.

Cu toate acestea, în cele mai multe cazuri, nu este nevoie de a manipula atomi sau nanoparticule individuale și suficiente condiții normale de laborator pentru studierea obiectelor de interes.

Tendința actuală spre miniaturizare a arătat că substanța poate avea proprietăți complet noi, dacă luăm o foarte mică parte a substanței. Dimensiunea particulelor de la 1 la 100 nm sunt numite de obicei „nanoparticule“. De exemplu, sa constatat ca nanoparticule ale unor materiale au o foarte bună proprietăți catalitice și adsorbție. Alte materiale prezintă proprietăți optice surprinzătoare, de exemplu, filme ultra-subtiri de materiale organice folosite pentru fabricarea celulelor solare. Aceste baterii, au totuși o eficiență cuantică relativ scăzută, dar mai sunt ieftine și poate fi mecanic flexibil. Posibile pentru a realiza interacțiuni artificiale cu nanoparticule obiecte naturale nano. - Proteine, acizi nucleici, etc. nanoparticule samovystraivatsya cu atentie cojit pot, în anumite structuri. Această structură cuprinde un nanoparticule strict ordonate si, de asemenea, de multe ori prezintă proprietăți neobișnuite.

Nanoobjects împărțite în trei clase principale:. Particule tridimensionale produse de conductori explozie, sinteza în plasmă, de restaurare a filmelor subtiri, etc;. obiecte bidimensionale - peliculă care poate fi obținut prin depunere strat molecular, CVD, ALD, ionică laminare, etc;.. dimensionale - whiskers, aceste obiecte sunt obținute prin metoda de depunere stratului atomic, introducerea de substanțe în micropori cilindrice etc. Există, de asemenea, nanocompozite - .. Materialele obținute prin introducerea nanoparticulelor în orice matrice. În prezent, aplicarea extensivă a primit doar metoda microlitografia permite obținerea pe suprafața dimensiunii matricei obiectelor plate insuliță de 50 nm, este utilizat în electronică; CVD si metoda ALD este folosit în principal pentru crearea de filme de microni. Alte metode sunt utilizate în principal în scopuri științifice. În special, trebuie menționat metodele de depunere stratului ionic și atomic, deoarece cu ajutorul lor se pot crea monostraturi reale.

O clasă particulară de nanoparticule organice cuprind atât origine naturală și artificială.

Deoarece multe dintre proprietățile fizice și chimice ale nanoparticulelor, în contrast cu materialele în vrac, sunt foarte dependente de mărimea lor, se arată un interes considerabil în metodele de măsurare a dimensiunii nanoparticulelor în soluții în ultimii ani: o analiză a traiectoriilor nanoparticule, difuzia dinamică a luminii, analiza de sedimentare, metode cu ultrasunete.