Особые виды SPM (Микроскопии Сканирующего Зонда) или устройства для них; обязательные компоненты для них – G01Q 60/00

Изобретение относится к методам металлографического анализа образцов стали и определения трехмерной топографии поверхности и ее структуры при помощи сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ). Согласно способу проводится шлифовка, полировка и либо химическое, либо электрохимическое травление образца стали, а затем сканирование поверхности образца с помощью СЗМ. В качестве СЗМ могут использоваться атомно-силовые сканирующие (АСМ), а также сканирующие туннельные (СТМ) и оптические ближнепольные сканирующие (СБОМ), совмещенные с АСМ. По результатам сканирования для металлографического заключения производится идентификация и классификация структурных элементов образца в зависимости от их формы и глубины, которые связаны со скоростью травления этих структурных элементов, определяемой их строением. Технический результат - повышение разрешающей способности, точности и информативности металлографического анализа. 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области медицины, а именно к лабораторной диагностике, и может быть использовано для определения простат-специфического антигена (ПСА) в жидкой среде. Для этого жидкая среда взаимодействует с сенсором, выполненным в виде плоского гибкого кантилевера. При этом, по меньшей мере, одна из плоскостей кантилевера содержит диоксид кремния и способен отражать световое излучение. Одна из плоскостей покрыта бычьим сывороточным альбумином. Другая содержит два слоя, один из которых ковалентно связан с поверхностью кантилевера, а другой содержит химически связанные с предыдущим слоем молекулы антитела, специфически распознающего простат-специфический антиген. Далее определяют изменения изгиба кантилевера путем освещения поверхности кантилевера лучом света и измерения отклонения луча света, отраженного от поверхности кантилевера. При этом в качестве сенсора используют кантилевер, у которого слой, ковалентно связанный с поверхностью кантилевера, выполнен из 3-аминопропилсилатрана. Изобретение обеспечивает проведение качественного и количественного анализа жидких сред на содержание ПСА и повышает чувствительность определения ПСА до 0,1 нанограмм/миллилитр. 5 пр.

Зонд для сканирующего зондового микроскопа включает размещенный на острие кантилевера зарядовый сенсор в виде одноэлектронного транзистора, выполненного в слое кремния, допированном примесью до состояния вырождения, структуры кремний-на-изоляторе (КНИ) на подложке. Транзистор имеет два подводящих электрода, размещенные под острым углом друг к другу в плоскости подложки, сходящиеся концы которых контактируют с проводящим островом транзистора и выполняют функции истока и стока, и средний электрод заостренной формы, размещенный в зоне схождения подводящих электродов, острие которого направлено в сторону проводящего острова с образованием емкостного зазора с последним, выполняющий функции затвора транзистора. Перемычки в зоне контакта концов подводящих электродов с островом транзистора выполнены резистивными с возможностью образования туннельного перехода, ребро подложки скошено, а остров транзистора, перемычки и примыкающие к скосу оконечные части подводящих и среднего электродов выступают за пределы слоя изолятора. Технический результат состоит в исключении паразитного шумового влияния подвижных зарядов, сосредоточенных в слое изолятора пластины КНИ, увеличение зарядовой чувствительности зондового устройства. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Многофункциональный сканирующий зондовый микроскоп содержит: основание (1); блок сближения (3), мобильно установленный на основании (1); пьезосканер (4), расположенный на блоке предварительного сближения (3); держатель объекта (5), расположенный на пьезосканере (4); образец (6), содержащий зону измерений (М) и закрепленный с помощью держателя объекта (5) на пьезосканере (4); платформу (9), закрепленную на основании (1) напротив образца (6); анализатор, установленный на платформе (9) и содержащий первую измерительную головку (13), обращенную к образцу (6) и адаптированную для зондирования зоны измерений (М) образца (6). Также микроскоп содержит первую (10) и вторую (11) направляющие, закрепленные на платформе (9). Анализатор содержит вторую измерительную головку (16), обращенную к образцу (б) и адаптированную для зондирования зоны измерений (М) образца (6). Первая (13) и вторая (16) измерительные головки мобильно установлены соответственно на первой (10) и второй (11) направляющих. Технический результат - обеспечение возможности быстрой смены режимов измерения. 14 з.п. ф-лы, 14 ил.

Устройство относится к сканирующим зондовым микроскопам (СЗМ) и предназначено для одновременной работы зондового и оптического микроскопов с визуализацией данных на экране компьютера. Сущность изобретения заключается в том, что оптический микроскоп содержит базовый элемент с крышкой, на котором установлено оптоэлектронное устройство с объективом и матрицей ПЗС, сопряженное с трехкоординатным манипулятором, двухкоординатный манипулятор, сопряженный с осветителем, а также модуль фиксации базового элемента на платформе СЗМ. Технический результат - расширение функциональных возможностей СЗМ. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в измерительных акустических системах. Технический результат - повышение надежности. Для достижения данного результата устройство подачи звука для атомно-силового микроскопа с акустическим возбуждением образца содержит излучатель звука (1), в частности ультразвуковую испытательную головку, и выполнено с возможностью подачи сформированных с использованием излучателя звука звуковых волн в тело образца (Р) для его акустического возбуждения. При этом устройство подачи звука имеет резервуар (3) для жидкости, внутреннее пространство (I) которого предназначено для заполнения и/или заполнено жидкостью (2), нижняя сторона (U) тела образца может располагаться и/или расположена с возможностью поперечного перемещения на резервуаре для жидкости, конец (4) излучателя звука, предназначенный для подачи звуковых волн в тело образца, расположен во внутреннем пространстве резервуара для жидкости, и/или звуковые волны могут передаваться во внутреннее пространство этим концом, и часть внутреннего пространства резервуара для жидкости, расположенная между этим концом и нижней стороной тела образца, выполнена с возможностью полного заполнения и/или заполнена жидкостью. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство АСМ с динамическим режимом содержит сканнер 3 для выполнения трехмерного относительного сканирования консоли 2 и образца 1; средство 8 для генерации сигнала переменного тока резонансной частоты в моде с колебаниями изгиба консоли 2; средство 9 для возбуждения колебаний изгиба консоли 2 с резонансной частотой; средство 10 для генерации сигнала переменного тока второй частоты, которая ниже упомянутой частоты колебаний изгиба; средство 11 для модуляции расстояния зонд 2А - образец 1 консоли 2 посредством второй частоты; средство 5 для детектирования флуктуации резонансной частоты; средство 4 для детектирования вибрации консоли; средство 6 для детектирования компонента флуктуации, который содержится в детектированном сигнале, с помощью средства 5 для детектирования флуктуации резонансной частоты, и который синхронизирован с сигналом модуляции расстояния зонд 2А - образец 1. Наклон резонансной частоты относительно расстояния зонд 2А - образец 1 получается из мощности и полярности упомянутого компонента флуктуации. Технический результат - повышение скорости идентификации атомов поверхности. 5 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к способу препарирования тонких пленок висмута на слюде - мусковит - для выявления межкристаллитных границ методом атомно-силовой микроскопии. Способ включает предварительное декорирование поверхности с помощью оксидирования. При этом предварительная обработка поверхности производится декорированием, в качестве декорирующего агента используется кислород. Достигаемый при этом технический результат заключается в обеспечении возможности выявления межкристаллитных границ и определения размеров кристаллитов субмикронных пленок. 2 ил.

Изобретение относится к области физики поверхности, а именно к способам получения острий из монокристаллического вольфрама для сканирующей туннельной микроскопии. Способ заключается в том, что электрохимическое травление монокристаллической заготовки с поперечным сечением 0,5×0,5 мм проводят в области мениска, высота которого уменьшается по мере образования шейки между верхней и нижней частями заготовки. Нижняя часть заготовки погружена в электролит на 3 мм, травление ведут до отрыва нижней части заготовки под действием собственной массы, затем проводят заострение в сверхвысоком вакууме, последовательно используя коаксиальную электронную и ионную бомбардировку ионами аргона, причем острие иглы направлено навстречу бомбардировке. Технический результат - повышение стабильности и продолжительности работы зонда. 4 ил.

Изобретение относится к области нанотехнологий, в частности к сканирующим туннельным микроскопам. Способ включает определение 3-D профиля полупроводниковой или металлической поверхности при приближении по вертикальной координате Z зонда с металлическим наноострием, при этом облучают поверхность под наноострием зонда перестраиваемым по длине волны оптическим излучением в диапазоне от ИК до УФ с постоянной спектральной мощностью излучения, фиксируют значение длины волны _гр, соответствующее границе резкого возрастания величины туннельного тока и определяют материал полупроводника или металла по значению величины энергетической ширины запрещенной зоны полупроводника E_g или работы выхода А электронов из металла в локальной области поверхности, определяемой наноострием зонда соответственно из соотношения E_g=1238/ _гр, А=1238/ _гр, где _гр - граничная длина волны в нм; Eg, А - ширина запрещенной зоны для зондируемого полупроводника или работа выхода для металла, в электронвольтах, в данной точке поверхности. Технический результат - обеспечение возможности бесконтактно определять элементный состав материала. 1 ил.

Изобретение относится к технике сканирующей микроскопии ближнего поля. Способ основан на возникновении сенсибилизированной антистоксовой люминесценции при передаче энергии электронного возбуждения от молекулы донора, расположенной на острие зонда, к акцептору, расположенному на поверхности образца. В качестве донора используют молекулы органических красителей. В качестве акцептора используют металлические атомы и нанокластеры, адсорбированные на поверхности кристаллических образцов. При приближении конца зонда к атому и нанокластеру, адсорбированным на поверхности образца, на расстояние порядка радиуса Ферстера, составляющее 1-15 нм, регистрируют сенсибилизированное антистоксово свечение кристалла. Технический результат - сохранение высокого разрешения, обеспечение большого сдвига между энергией кванта возбуждающего света и кванта регистрируемого излучения, повышение чувствительности. 10 ил.

Изобретение относится к зондовой спектроскопии, а именно к миниатюризованному пружинному элементу, пригодному для использования в качестве балочного зонда или консоли (2) для определения атомарных или молекулярных сил, в частности, в растровом микроскопе (22) атомарных сил. Миниатюризованный пружинный элемент (1, 1') содержит гибкое основное тело (4), которое образовано из матрицы с внедренными наночастицами (14) или дефектами. Пружинный элемент (1, 1') изготавливается с применением принципа локального осаждения с помощью сфокусированных энергетических частиц или электромагнитных волн или с помощью пиролитически индуцированного осаждения. Технический результат - надежное и с высоким разрешением определение отклонения балочного зонда. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области нанотехнологий, к синтезу, модификации, разрушению и диагностике металлооксидных наноструктур с использованием сканирующего туннельного микроскопа (СТМ). Технический результат изобретения заключается в непрерывном контроле строения и свойств наноструктур при осуществлении единого технологического цикла, включающего синтез, модификацию и разрушение наноструктур. Способ управляемого синтеза с модификацией единичных металлооксидных наноструктур заключается в том, что синтез и модификацию наноструктур осуществляют на металлическом острие СТМ, расположенном над поверхностью бездефектного участка (0001)-грани графита, путем его дозированной выдержки в газовой среде химического реагента при давлении порядка 1·10^-8 торр в присутствии сильного электрического поля, создаваемого напряжением, приложенным к разомкнутому наноконтакту, образованному острием и графитом. При осуществлении синтеза наноструктур в качестве химического реагента используют окислитель, а при модификации или разрушении - восстановитель. Также модификацию и разрушение наноструктур проводят воздействием либо импульсов напряжения, подаваемых на разомкнутый наноконтакт, либо импульсов туннельного тока, возникающих при подаче импульсов напряжения на замкнутый наноконтакт. Постоянный контроль строения и свойств наноструктур осуществляют путем измерений вольт-амперных характеристик или проводимостей туннельных наноконтактов. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования в зондовых сканирующих устройствах. Способ изготовления игл состоит в подборке режимов электрохимического травления в растворе электролита проволоки-заготовки из вольфрама, платины или платиносодержащих сплавов. Травление проволоки-заготовки проводят в ячейке, в которой ее поляризуют с помощью противоэлектрода в зазоре между двумя стеклянными капиллярами, надетыми на конец проволоки-заготовки. За счет дополнительного веса толстостенного стеклянного капилляра и возникающего гравитационного воздействия на перетравливаемое образующее жало иглы обеспечивается мгновенный отрыв иглы, прекращающий ее травление, и обеспечивается максимальная острота ее жала. Техническая задача изобретения - предотвращение дотравливания жала иглы с использованием для этого доступного неядовитого электролита, а также обеспечение точного электрохимического контроля за процессами травления. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к химической силовой микроскопии (ХСМ) и может использоваться для усиления химического контраста изображений, полученных при помощи атомного силового микроскопа, за счет физико-химической модификации игл зондов. Способ модификации зондов для химической силовой микроскопии заключается в том, что зонд, помещенный в реактор, обрабатывают низкотемпературной плазмой неорганических (например, остаточный воздух, азот) газов или органических (например, октан) газов. Плазма возбуждается переменным электромагнитным полем, преимущественно высокочастотного диапазона (10 МГц - 100 МГц) или постоянным током с вариацией полярности. При этом на всей поверхности зонда формируется равномерное плазмополимеризованное покрытие. Технической результат - создание простого и эффективного способа модификации химической структуры поверхности игл стандартных зондов для атомной силовой микроскопии. 7 з.п. ф-лы, 19 ил.