|
Физическая электроника Руководитель: проф. А. М. Шикин |
|
||||||||||||||||
|
Методики научных исследований, используемые в лаборатории в настоящее
время и основные направления исследований 1. Фотоэлектронная
спектроскопия внутренних уровней и валентной зоны 2. Фотоэлектронная
спектроскопия с применением синхротронного излучения 3. Фотоэлектронная
спектроскопия с угловым разрешением 4. Фотоэлектронная
спектроскопия со спиновым разрешением 5. Оже-электронная
спектроскопия с участием электронов внутренних уровней и валентной зоны 6. Спектроскопия потенциалов
появления и исчезновения в областях порогов ионизации внутренних уровней,
включая спектроскопию упругого отражения 7. Спектроскопия
характеристических потерь энергии электронов 8. Дифракция медленных
электронов 9. Сканирующая туннельная
и атомно-силовая микроскопия 10. Спектроскопия характеристических потерь
энергии электронов 11. Автоэлектронная микроскопия Оборудование, имеющееся в настоящее время в лаборатории для проведения
научных исследований и выполнения студенческих бакалаврских, магистерских и
аспирантских работ 1. Комплексный рентгено-электронный и оже-электронный
спектрометр Kratos 800 Спектрометр
позволяет проводить исследования методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии внутренних уровней
для элементного и химического анализа и растровой оже-спектроскопии
– для анализа распределения химических элементов по поверхности наносистем и наноструктурированных
объектов. Система
двухкамерного типа с возможностью перезарядки образцов с атмосферы, не
нарушая вакуумных условий. Система обеспечивает возможность формирования наносистем методом вакуумного напыления различных веществ
непосредственно в процессе изучения наносистем, а
также синтеза графен-содержащих систем методом
крекинга углеводородов. Имеется
возможность масс-спектрометрического состава остаточных газов и проведение термодесорбционных измерений. Энергия фотонов при
измерениях методом рентгеноэлектронной
спектроскопии – 1253.6 и 1486.6 эВ. Энергия первичных электронов в методе оже-электронной спектроскопии от 1000 до 5000 эВ. 2. Комплексный
электронный спектрометр ESCAlab Спектрометр
позволяет проводить исследования методом фотоэлектронной спектроскопии
внутренних уровней и валентной зоны, получать информацию об элементном
и химическом составе наноструктурированных объектов с возможностью анализа
профиля распределения элементов по глубине при помощи послойного травления
ионным пучком. Система состоит из трех камер с возможностью экспресс-перезарядки образцов с атмосферы, не нарушая
вакуумных условий. Система обеспечивает возможность формирования наносистем методом вакуумного осаждения непосредственно в
процессе измерений. Имеется возможность контролируемого напуска газов, что
позволяет формировать слои углеродосодержащих систем и монослоев
графена методом крекинга углеводородов. Параметры
установки позволяют проводить формирование наносистем
“in situ” в чистых условиях
и осуществить контроль за
элементным и химическим составом. Базовое давление в камере анализатора – 10-10 – 10-11 торр. Энергия фотонов при измерениях методом рентгеноэлектронной спектроскопии – 1253.6 эВ. 3.
Фотоэлектронный спектрометр с угловым разрешением ADES-400 Спектрометр
предназначен для изучения электронной структуры валентной зоны и
дисперсионных зависимостей валентных электронных состояний различного типа
поверхностных и низкоразмерных структур, а также
для изучения спектров квантовых состояний и их изменений непосредственно в
процессе формирования тонких пленок и квантовых объектов. Формирование
изучаемых систем производится “in situ”, т.е. в том же объеме, где и проводится измерения,
не нарушая вакуумных условий. Базовое
давление в камере анализатора – 10-10
– 10-11 торр. В качестве источника
излучения используется гелиевая лампа с энергий излучения 21.2 и 40.8 эВ. Для
анализа структуры поверхности и формируемых низкоразмерных
систем используется метод дифракции медленных электронов. 4. Серия
сканирующих зондовых микроскопов фирмы НТ-МДТ: Solver-ProM, Solver Ntegra,
Solver Next Серия
сканирующих зондовых микроскопов предназначена для изучения морфологии и структуры
реальных металлических, полупроводниковых и диэлектрических наноструктурированных объектов, а также для изучения
распределения по поверхности коэффициентов жесткости, упругости и магнитных
характеристик наносистем. Ниже будут перечислены
основные характеристики используемых в лаборатории атомно-силовых микроскопов СОЛВЕР
PRO-M – Воздушный Сканирующий Зондовый Микроскоп
универсальный по своим функциональным и измерительным возможностям. СОЛВЕР
НЕКСТ – новейшая разработка компании НТ-МДТ, открывающая
новую линию сканирующих зондовых микроскопов, предназначенных для широкого
круга исследований. Полная автоматизация настроек и режимов измерений,
моторизованное позиционирование образца с привязкой к системе
видеонаблюдения, интеллектуальное программное обеспечение. Встроенные датчики
обратной связи обеспечивают высокую точность позиционирования зонда и
исключают возможные искажения изображения. Технология использования встроенных
датчиков компенсирует неизбежное несовершенство пьезокерамики
— нелинейность, крип и гистерезис. Две стационарные, автоматически
устанавливаемые АСМ и СТМ головки обеспечивают большую свободу в выборе
методик и условий измерений. Уникальная конструкция прибора позволяет при
смене измерительных головок попадать в ту же область поверхности образца. НТЕГРА
Аура - НаноЛаборатория,
специально созданная для работы в условиях контролируемой атмосферы или
низкого вакуума. НТЕГРА Аура разработана для осуществления с помощью методов
высокоточных АСМ, ЭСМ и МСМ измерений, а также измерений адгезионных сил в
условиях контролируемой атмосферы или низкого вакуума. 5.
Комплексный вторично-электронный и оже-электронный
спектрометр Спектрометр
предназначен для изучения электронной структуры поверхности твердых тел
методами оже-электронной спектроскопии,
спектроскопии характеристических потерь энергии электронов, спектроскопии
потенциалов появления, дифракции медленных электронов и интегральной вторично-электронной
спектроскопии. Основные направления исследований, развиваемые в лаборатории в настоящее
время, и основные публикации за 2008-2012 годы сотрудников лаборатории в
данных направлениях 1. Изучение
модификации электронной структуры низкоразмерных
систем различного типа (2D – ультратонкие квантовые слои, 1D – упорядоченные ансамбли квантовых
проволок и полосок, 0D – ансамбли нанокластеров).
Квантование электронной структуры. Влияние квантово-размерных эффектов на
модификацию электрофизических и магнитных свойств слоистых
систем. 2. Изучение спиновой
структуры низкоразмерных систем. Эффекты
индуцированной спиновой поляризации электронных состояний валентной зоны. Спинтроника. 3. Изучение
модификации электронной структуры графена и графен-содержащих систем при взаимодействии с различными
металлами и синтезе на различных подложках. Низкоразмерные
системы на основе различных аллотропных модификаций углерода. 4. Изучение
электронной структуры и локальной микротопографии
практически важных металлических, полупроводниковых и диэлектрических систем.
5. Формирование и
изучение локальной атомной структуры кластеров металлов в системах на основе
высокомолекулярных соединений. |
|
||||||||||||||||