ГлавнаяТема номераКалендарь событийАрхив
18 Февраля 2018 г. 6:07
gazeta.sfedu.ru gazeta.sfedu.ru sfedu.ru


Исследования тонких пленок принесли победу

27 Мая 2013 г.
Лучшей стендовой работой Девятой ежегодной конференции базовых кафедр ЮНЦ РАН в 2013 году признано исследование магистранта первого курса физического факультета ЮФУ Вячеслава Долгополова.


 

Нанотехнологии и наноматериалы – чем
чаще мы слышим эти слова, тем меньше по-
нимаем их значение. По-прежнему кажется,
что термины, имеющее приставку «нано»,
ближе к научной фантастике, чем к нашей
реальности.
Работа Вячеслава вполне реальна, а об-
ласть его научного интереса – сканирующая
зондовая микроскопия, как метод исследо-
вания наноматериалов – успешно развива-
ется непосредственно в нашем городе и в
Южном федеральном университете. Кроме
того, исследования в этой области, что осо-
бенно ценит победитель, важны не только
для фундаментальной науки, но и для ре-
шения прикладных задач.
Итак, наноматериалами называют объек-
ты, физический размер которых в одном из
трех измерений – длина, ширина, высота –
не превышает 100 нанометров. Работа с та-
кими структурами примечательна тем, что в
них качественно меняются свойства мате-
риала. Например, золото, уменьшенное до
таких пределов, теряет свои металлические
свойства.
Работа, которую Вячеслав представил на
конференции - исследование свойств тон-
ких пленок титаната бария-стронция. По
своим свойствам этот материал относится
к классу сегнетоэлектриков. Для массивных
кристаллов этого вещества характерны вы-
сокие диэлектрические потери, тогда как в
нанопленках эти потери значительно ниже.
Изготовление сегнетоэлектрических тон-
ких пленок – достаточно сложный процесс.
Нанопленка должна быть идеальной по сво-
ей структуре, не иметь дефектов и трещин.
Созданием технологии для изготовления
таких структур занимался заведующий Ла-
бораторией физики тонких сегнетоэлектри-
ческих пленок ЮНЦ РАН профессор Вла-
димир Мухортов. Он изготовил установку,
для получения пленок идеальной структу-
ры. И он же изготовил образец, который из-
учал Вячеслав.
В качестве аналога нанопленки мы можем
представить растянувшийся тонким слоем
по поверхности воды бензин. Но в нашем
случае пленка не жидкая – не из бензина –
а из твердого раствора, то есть кристалла.
И она наносится на подложку слоем при-
мерно в 600 нанометров методом высокоча-
стотного катодного распыления в атмосфе-
ре кислорода.
Исследования проходят в лаборатории
сканирующей зондовой микроскопии под
руководством Владимира Широкого, на
атомно-силовом микроскопе «Интегра».
Привычные нам оптические микроскопы
ограничены в применении, так как мини-
мальный размер объекта, который можно с
их помощью увидеть – примерно 200 нано-
метров. В атомно-силовом микроскопе для
сканирования поверхности используется
установленная на консоли игла - зондовый
датчик, – который называется кантилевер,
регистрирующий силовое взаимодействие
между зондом и поверхностью. С помощью
АСМ можно изучать не только рельеф по-
верхности, но и механические, электриче-
ские и магнитные свойства материала.
Некоторые трудности создает и транспор-
тировка пленки от создателя к исследова-
телю. Хранится нанопленка под воздухом в
чашке Петри. Но все-таки в таких условиях
на пленку оседает пыль, какие-то абсор-
бированные частицы. Поэтому в качестве
первого этапа исследования приходится
проводить очистку пленки с помощью того
же микроскопа, методом многократного ска-
нирования в контактном режиме. Несколько
раз иглой микроскопа проводят вдоль по-
верхности, чтобы избавиться от всех абсор-
бированных атомов.
Применение наноструктур достаточно
широко. В первую очередь свойства таких
структур полезны для военных целей. С
помощью сегнетоэлектрических пленок из-
готавливаются фазированные антенные
решетки, которые позволяют создать ох-
ватывающие огромные территории авиа-
локаторы. Эти решетки задают точное на-
правление излучению устройства (этим
устройством может быть и просто мобиль-
ный телефон), тем самым сокращая потерю
энергии.
На основе сегнетоэлектриков может быть
создана энергонезависимая память. Рас-
пространенные сейчас устройства хране-
ния информации, основанные на электрон-
ном принципе, имеют срок годности, тогда
как сегнетоэлектрическая память не теряет
своих свойств. Кроме того, свойства тон-
ких сегнетоэлектрических пленок находят
применение при создании конденсаторов,
приемников инфракрасного излучения,
оптических процессоров, разнообразных
акустооптических устройств, изменяющих
заданным образом спектральный состав,
амплитуду и направление распространения
светового сигнала.
Полученные Вячеславом результаты, ко-
торые были представлены на конференции –
не финал его работы, а только основа для
последующих исследований.
ЕленаНанотехнологии и наноматериалы – чем

 

чаще мы слышим эти слова, тем меньше по-
нимаем их значение. По-прежнему кажется,
что термины, имеющее приставку «нано»,
ближе к научной фантастике, чем к нашей
реальности.
Работа Вячеслава вполне реальна, а об-
ласть его научного интереса – сканирующая
зондовая микроскопия, как метод исследо-
вания наноматериалов – успешно развива-
ется непосредственно в нашем городе и в
Южном федеральном университете. Кроме
того, исследования в этой области, что осо-
бенно ценит победитель, важны не только
для фундаментальной науки, но и для ре-
шения прикладных задач.
Итак, наноматериалами называют объек-
ты, физический размер которых в одном из
трех измерений – длина, ширина, высота –
не превышает 100 нанометров. Работа с та-
кими структурами примечательна тем, что в
них качественно меняются свойства мате-
риала. Например, золото, уменьшенное до
таких пределов, теряет свои металлические
свойства.
Работа, которую Вячеслав представил на
конференции - исследование свойств тон-
ких пленок титаната бария-стронция. По
своим свойствам этот материал относится
к классу сегнетоэлектриков. Для массивных
кристаллов этого вещества характерны вы-
сокие диэлектрические потери, тогда как в
нанопленках эти потери значительно ниже.
Изготовление сегнетоэлектрических тон-
ких пленок – достаточно сложный процесс.
Нанопленка должна быть идеальной по сво-
ей структуре, не иметь дефектов и трещин.
Созданием технологии для изготовления
таких структур занимался заведующий Ла-
бораторией физики тонких сегнетоэлектри-
ческих пленок ЮНЦ РАН профессор Вла-
димир Мухортов. Он изготовил установку,
для получения пленок идеальной структу-
ры. И он же изготовил образец, который из-
учал Вячеслав.
В качестве аналога нанопленки мы можем
представить растянувшийся тонким слоем
по поверхности воды бензин. Но в нашем
случае пленка не жидкая – не из бензина –
а из твердого раствора, то есть кристалла.
И она наносится на подложку слоем при-
мерно в 600 нанометров методом высокоча-
стотного катодного распыления в атмосфе-
ре кислорода.
Исследования проходят в лаборатории
сканирующей зондовой микроскопии под
руководством Владимира Широкого, на
атомно-силовом микроскопе «Интегра».
Привычные нам оптические микроскопы
ограничены в применении, так как мини-
мальный размер объекта, который можно с
их помощью увидеть – примерно 200 нано-
метров. В атомно-силовом микроскопе для
сканирования поверхности используется
установленная на консоли игла - зондовый
датчик, – который называется кантилевер,
регистрирующий силовое взаимодействие
между зондом и поверхностью. С помощью
АСМ можно изучать не только рельеф по-
верхности, но и механические, электриче-
ские и магнитные свойства материала.
Некоторые трудности создает и транспор-
тировка пленки от создателя к исследова-
телю. Хранится нанопленка под воздухом в
чашке Петри. Но все-таки в таких условиях
на пленку оседает пыль, какие-то абсор-
бированные частицы. Поэтому в качестве
первого этапа исследования приходится
проводить очистку пленки с помощью того
же микроскопа, методом многократного ска-
нирования в контактном режиме. Несколько
раз иглой микроскопа проводят вдоль по-
верхности, чтобы избавиться от всех абсор-
бированных атомов.
Применение наноструктур достаточно
широко. В первую очередь свойства таких
структур полезны для военных целей. С
помощью сегнетоэлектрических пленок из-
готавливаются фазированные антенные
решетки, которые позволяют создать ох-
ватывающие огромные территории авиа-
локаторы. Эти решетки задают точное на-
правление излучению устройства (этим
устройством может быть и просто мобиль-
ный телефон), тем самым сокращая потерю
энергии.
На основе сегнетоэлектриков может быть
создана энергонезависимая память. Рас-
пространенные сейчас устройства хране-
ния информации, основанные на электрон-
ном принципе, имеют срок годности, тогда
как сегнетоэлектрическая память не теряет
своих свойств. Кроме того, свойства тон-
ких сегнетоэлектрических пленок находят
применение при создании конденсаторов,
приемников инфракрасного излучения,
оптических процессоров, разнообразных
акустооптических устройств, изменяющих
заданным образом спектральный состав,
амплитуду и направление распространения
светового сигнала.
Полученные Вячеславом результаты, ко-
торые были представлены на конференции –
не финал его работы, а только основа для
последующих исследований.

 

Елена Андреева АндрееваНанотехнологии и наноматериалы – чем

 

чаще мы слышим эти слова, тем меньше по-
нимаем их значение. По-прежнему кажется,
что термины, имеющее приставку «нано»,
ближе к научной фантастике, чем к нашей
реальности.
Работа Вячеслава вполне реальна, а об-
ласть его научного интереса – сканирующая
зондовая микроскопия, как метод исследо-
вания наноматериалов – успешно развива-
ется непосредственно в нашем городе и в
Южном федеральном университете. Кроме
того, исследования в этой области, что осо-
бенно ценит победитель, важны не только
для фундаментальной науки, но и для ре-
шения прикладных задач.
Итак, наноматериалами называют объек-
ты, физический размер которых в одном из
трех измерений – длина, ширина, высота –
не превышает 100 нанометров. Работа с та-
кими структурами примечательна тем, что в
них качественно меняются свойства мате-
риала. Например, золото, уменьшенное до
таких пределов, теряет свои металлические
свойства.
Работа, которую Вячеслав представил на
конференции - исследование свойств тон-
ких пленок титаната бария-стронция. По
своим свойствам этот материал относится
к классу сегнетоэлектриков. Для массивных
кристаллов этого вещества характерны вы-
сокие диэлектрические потери, тогда как в
нанопленках эти потери значительно ниже.
Изготовление сегнетоэлектрических тон-
ких пленок – достаточно сложный процесс.
Нанопленка должна быть идеальной по сво-
ей структуре, не иметь дефектов и трещин.
Созданием технологии для изготовления
таких структур занимался заведующий Ла-
бораторией физики тонких сегнетоэлектри-
ческих пленок ЮНЦ РАН профессор Вла-
димир Мухортов. Он изготовил установку,
для получения пленок идеальной структу-
ры. И он же изготовил образец, который из-
учал Вячеслав.
В качестве аналога нанопленки мы можем
представить растянувшийся тонким слоем
по поверхности воды бензин. Но в нашем
случае пленка не жидкая – не из бензина –
а из твердого раствора, то есть кристалла.
И она наносится на подложку слоем при-
мерно в 600 нанометров методом высокоча-
стотного катодного распыления в атмосфе-
ре кислорода.
Исследования проходят в лаборатории
сканирующей зондовой микроскопии под
руководством Владимира Широкого, на
атомно-силовом микроскопе «Интегра».
Привычные нам оптические микроскопы
ограничены в применении, так как мини-
мальный размер объекта, который можно с
их помощью увидеть – примерно 200 нано-
метров. В атомно-силовом микроскопе для
сканирования поверхности используется
установленная на консоли игла - зондовый
датчик, – который называется кантилевер,
регистрирующий силовое взаимодействие
между зондом и поверхностью. С помощью
АСМ можно изучать не только рельеф по-
верхности, но и механические, электриче-
ские и магнитные свойства материала.
Некоторые трудности создает и транспор-
тировка пленки от создателя к исследова-
телю. Хранится нанопленка под воздухом в
чашке Петри. Но все-таки в таких условиях
на пленку оседает пыль, какие-то абсор-
бированные частицы. Поэтому в качестве
первого этапа исследования приходится
проводить очистку пленки с помощью того
же микроскопа, методом многократного ска-
нирования в контактном режиме. Несколько
раз иглой микроскопа проводят вдоль по-
верхности, чтобы избавиться от всех абсор-
бированных атомов.
Применение наноструктур достаточно
широко. В первую очередь свойства таких
структур полезны для военных целей. С
помощью сегнетоэлектрических пленок из-
готавливаются фазированные антенные
решетки, которые позволяют создать ох-
ватывающие огромные территории авиа-
локаторы. Эти решетки задают точное на-
правление излучению устройства (этим
устройством может быть и просто мобиль-
ный телефон), тем самым сокращая потерю
энергии.
На основе сегнетоэлектриков может быть
создана энергонезависимая память. Рас-
пространенные сейчас устройства хране-
ния информации, основанные на электрон-
ном принципе, имеют срок годности, тогда
как сегнетоэлектрическая память не теряет
своих свойств. Кроме того, свойства тон-
ких сегнетоэлектрических пленок находят
применение при создании конденсаторов,
приемников инфракрасного излучения,
оптических процессоров, разнообразных
акустооптических устройств, изменяющих
заданным образом спектральный состав,
амплитуду и направление распространения
светового сигнала.
Полученные Вячеславом результаты, ко-
торые были представлены на конференции –
не финал его работы, а только основа для
последующих исследований.
Елена Андреева

Нанотехнологии и наноматериалы – чем чаще мы слышим эти слова, тем меньше понимаем их значение. По-прежнему кажется, что термины, имеющее приставку «нано», ближе к научной фантастике, чем к нашей реальности. Работа Вячеслава вполне реальна, а область его научного интереса –  сканирующая зондовая микроскопия, как метод исследования наноматериалов – успешно развивается непосредственно в нашем городе и Южном федеральном университете. Кроме того, исследования в этой области, что особенно ценит победитель, важны не только для фундаментальной науки, но и для решения прикладных задач.

Итак, наноматериалами называют объекты, физический размер которых в одном из трех измерений – длина, ширина, высота – не превышает 100 нанометров. Работа с такими структурами примечательна тем, что в них качественно меняются свойства материала. Например, золото, уменьшенное до таких пределов, теряет свои металлические свойства. Работа, которую Вячеслав представил на конференции - исследование свойств тонких пленок титаната бария-стронция. По своим свойствам этот материал относится к классу сегнетоэлектриков. Для массивных кристаллов этого вещества характерны высокие диэлектрические потери, тогда как в нанопленках эти потери значительно ниже. 

Изготовление сегнетоэлектрических тонких пленок – достаточно сложный процесс. Нанопленка должна быть идеальной по своей структуре, не иметь дефектов и трещин. Созданием технологии для изготовления таких структур занимался заведующий лабораторией физики тонких сегнетоэлектрических пленок ЮНЦ РАН профессор Владимир Мухортов. Он изготовил установку, для получения пленок идеальной структуры. И он же изготовил образец, который изучал Вячеслав.

В качестве аналога нанопленки мы можем представить растянувшийся тонким слоем по поверхности воды бензин. Но в нашем случае пленка не жидкая – не из бензина – а из твердого раствора, то есть кристалла. И она наносится на подложку слоем примерно в 600 нанометров методом высокочастотного катодного распыления в атмосфере кислорода. Исследования проходят в лаборатории сканирующей зондовой микроскопии под руководством Владимира Широкого, на атомно-силовом микроскопе «Интегра». 

Привычные нам оптические микроскопы ограничены в применении, так как минимальный размер объекта, который можно с их помощью увидеть – примерно 200 нанометров. В атомно-силовом микроскопе для сканирования поверхности используется установленная на консоли игла - зондовый датчик, – который называется кантилевер, регистрирующий силовое взаимодействие между зондом и поверхностью. С помощью АСМ можно изучать не только рельеф поверхности, но и механические, электрические и магнитные свойства материала.

Некоторые трудности создает и транспортировка пленки от создателя к исследователю. Хранится нанопленка под воздухом в чашке Петри. Но все-таки в таких условиях на пленку оседает пыль, какие-то абсорбированные частицы. Поэтому в качестве первого этапа исследования приходится проводить очистку пленки с помощью того же микроскопа, методом многократного сканирования в контактном режиме. Несколько раз иглой микроскопа проводят вдоль поверхности, чтобы избавиться от всех абсорбированных атомов.

Применение наноструктур достаточно широко. В первую очередь свойства таких структур полезны для военных целей. С помощью сегнетоэлектрических пленок изготавливаются фазированные антенные решетки, которые позволяют создать охватывающие огромные территории авиалокаторы. Эти решетки задают точное направление излучению устройства (этим устройством может быть и просто мобильный телефон), тем самым сокращая потерю энергии.

На основе сегнетоэлектриков может быть создана энергонезависимая память. Распространенные сейчас устройства хранения информации, основанные на электронном принципе, имеют срок годности, тогда как сегнетоэлектрическая память не теряет своих свойств. Кроме того, свойства тонких сегнетоэлектрических пленок находят применение при создании конденсаторов, приемников инфракрасного излучения, оптических процессоров, разнообразных акустооптических устройств, изменяющих заданным образом спектральный состав, амплитуду и направление распространения светового сигнала.

Полученные Вячеславом результаты, которые были представлены на конференции – не финал его работы, а только основа для последующих исследований.

Елена Андреева




comments powered by HyperComments
газета
'Южный Университет'
gazeta@sfedu.ru, pr@sfedu.ru
344006, г.Ростов-на-Дону,
ул.Большая Садовая, 105/42,
ком.506 б
Горшенкова Ольга Александровна


+7(863)263-82-85
+7(863)244-09-94