СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСОВ ПРИМЕНЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ
КЛАСТЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.1. Кластерные материалы на основе ультрадисперсных частиц
1.2. Обзор методов и измерительных средств для изучения УДЧ КМ.
1.2.1. Экспериментальные методы исследования поверхности тврдых тел .
1.2.2. Сканирующая туннельная микроскопия и спектроскопия .
1.2.3. Обзор исследований, проведнных с использованием СТМ .
1.2.4. Методы моделирования электронной структуры УДЧ КМ.
1.3. Анализ особенностей работы и требования, предъявляемые
к СТМ для изучения УДЧ КМ.
1.4. Выводы, постановка цели и задач исследований .
ГЛАВА 2. ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗМЕРЕНИЙ
ПАРАМЕТРОВ ПОВЕРХНОСТИ ОБЪЕКТОВ В ТУННЕЛЬНОМ МИКРОСКОПЕ
2.1. Анализ расчтных моделей для плотности
тока туннельных переходов металлизоляторметалл
2.1.1 Обзор известных моделей ВАХ туннельных переходов.
2.1.2 Модель ВАХ на основе приближения ВентцеляКрамерсаБриллюэна.
2.1.3 Обобщнная формула Симмонса квантовомеханического туннелирования со средним потенциальным барьером.
2.1.4 Численные исследования параметров туннельного
перехода для разных моделей ВАХ.
2.1.5 Исследования параметров туннельного перехода в режиме постоянной плотности туннельного тока.
2.1.6 Сравнительный анализ погрешностей аппроксимации
известных моделей ВАХ
2.2. Численные исследования параметров сканирующего
туннельного микроскопа
2.2.1. Обоснование расчтных моделей острия с использованием его эмиссионных картин .
2.2.2. Формирование туннельного тока между конусообразным острим и подложкой .
2.2.3. Определение туннельного тока между подложкой и конусообразным острим со сферическим закруглением
2.2.4. Численное моделирование структуры токов в системе остриподложка с применением метода МонтеКарло
2.2.5. Методика построения СГМизображения нанообъектов для изучения пространственного разрешения микроскопа.
2.3. Электрофизическая интерпретация параметров наноструктуры поверхности в сканирующем туннельном микроскопе.
2.4. Основы методов расчета электронной структуры поверхности
2.5. Методика построения теоретических СТМизображений ультрадисперсных частиц кластерных материалов.
2.5.1 Расчет данных теоретического СТМизображения
2.5.2. Обработка полученной информации для нахождения топографических данных
2.5.3. Первопринципные расчеты теоретических СТМизображений кластеров металлов, адсорбированных на поверхности пиролитического графита.
2.6. Выводы по главе 2 .
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ТОЧНОСТИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ
НАНООБЪЕКТОВ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ НАНОРЕЛЬЕФА ПОВЕРХНОСТИ ПО ЕЕ СГМИЗОБРАЖЕНИЮ .
3.1. Нахождение результирующей погрешности СТМизмерений по образующим е частным погрешностям и меры по их уменьшению
3.2. Количественное определение пространственного разрешения туннельного микроскопа
3.3. Двумерное распределение плотности тока в зондирующем пятне
и эквивалентная площадь туннельного контакта
3.4. Восстановление нанорельефа поверхностей по их СТМизображениям .
3.4.1. Формирование искажений СТМизображений поверхности
в туннельном микроскопе
3.4.2. Восстановление поверхностей по их топографическим СТМизображениям
3.4.3. Комплексная методика восстановления СТМизображений
с учетом растекания туннельного тока и конкретных
3.4.3. Метод исследования поверхности твердого тела туннельным микроскопом с использованием ее реплики.
3.5. Выводы по главе 3
ГЛАВА 4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА ХИМИЧЕСКОГО
ТРАВЛЕНИЯ АТОМАРНО ОСТРЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ИГЛ И ТЕХНОЛОГИЯ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
4.1. Общая модель для анализа процесса химического травления широкой пластины.
4.2. Моделирование процесса химического травления
измерительной иглы
4.2.1. Модель травления зондирующего острия.
4.2.2. Основные положения и допущения.
4.2.3. Граничные и начальные условия задачи
травления цилиндра.
4.2.4. Дискретные аналоги уравнений в частных производных
для двухмерных задач.
4.2.5. Расчет поля скоростей
4.2.6. Вычисление поля концентраций.
4.2.7. Адаптация конечноразностной сетки к условиям задачи.
4.2.8. Результаты моделирования.
4.3. Актуальность изучения характера микротопологии
зондирующего острия СТМ.
4.4. Моделирование разрыва шейки заготовки зондирующей иглы СТМ
4.4.1. Параметры моделирования
4.4.2. Исследование влияния веса нижней части заготовки на
процесс разрыва ее шейки.
4.4.3. Изучение влияния колебаний нижней части заготовки на
процесс разрыва ее шейки.
4.5. Технология изготовления измерительных игл.
4.5.1. Приготовление заготовок образцов
4.5.2. Выбор электролитов
4.5.3. Обоснование режима травления
4.5.3. Нахождение оптимального состава электролита.
4.5.4. Определение оптимальных режимов травления на
переменном токе
4.5.5. Разработка установок для изготоатения измерительных игл
4.5.5.1. Устройства для получения игл.
4.5.5.2. Форхмирование зондирующих острий в трехэлектродной электрохимической ячейке
4.5.5.3. Устройство для получения многоступенчатых заготовок измерительных игл
4.6. Выводы по главе 4.
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ЦСТМ КАК
ИНФОРМАЦИОННОИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ .
5.1. Сканирующий туннельный микроскоп с аналоговой ООС
для изучения УДЧ КМ.
5.2. Отличительные характеристики специализированной измерительной головки туннельного микроскопа с аналоговой ООС.
5.3. Разработка и исследование пьезоэлектрических манипуляторов
в СТМ для изучения УДЧ
5.3.1. Пьезосканер туннельного микроскопа для изучения УДЧ
5.3.2. Инерционный пьезопривод с дополнительным электродинамическим источником воздействия на перемещаемый объект
5.4. Конструкторскотехнологические особенности СТМ
для изучения кластерных материалов
5.4.1. Технология изготовления систем защиты измерительной
головки от внешних воздействий.
5.4.1.1. Система защиты от внешних акустических и
электромагнитных воздействий
5.4.1.2. Система виброзащиты СТМ.
5.4.2. Технологические особенности изготовления пьезосканеров СТМ
5.4.3. Технологические отличия создания инерционного привода
5.4.4. Конструкция механического блока интеллектуального цифрового СТММЗ для исследований УДЧ с высоким разрешением.
5.5. Диагностическое и экспериментальнометодическое обеспечение сканирующего туннельного микроскопа
5.5.1. Автоматизированное рабочее место оператора с улучшенной защитой от акустических и электромагнитных воздействий
5.5.2. Экспериментальные исследования ультрадисперсных частиц
5.6. Выводы по главе 5.
ГЛАВА 6. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЦСТМ
6.1. Общая структура ПО ЦСТМ для изучения УДЧ КМ.
6.2. Подсистема получения измерительной информации.
6.2.1. Сближение зондирующего острия и поверхности исследуемого образца
6.2.2. Сканирование поверхности исследуемого образца.
6.2.3. Адаптивное считывание информации
6.2.4. Контроль остроты и заострение зондирующего острия.
6.2.4. Цифровая обратная связь.
6.3. Подсистема обработки измерительной информации.
6.4. Подсистема визуализации.
6.5. Подсистема построения и обработки теоретических СТМизображений
6.5.1. Модуль совмещения теоретических СТМизображений
6.5.2. Сравнение теоретических изображений с экспериментальными данными.
6.6. Выводы по главе 6.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Київ+380960830922