сканирующая зондовая микроскопия это:

сканирующая зондовая микроскопия
Термин
сканирующая зондовая микроскопия
Термин на английском
scanning probe microscopy
Синонимы
Аббревиатуры
СЗМ, SPM
Связанные термины
"умные" материалы, атомно-силовая микроскопия, манипуляция атомами, кантилевер, микроскоп, микроскопия, сканирующая туннельная микроскопия, сканирующая туннельная спектроскопия, зонд, микроскопия зондовая
Определение
Область микроскопии, в которой изображение поверхности объекта формируется с помощью зонда, сканирующего поверхность объекта. Изображение получается путем механического перемещения зонда по траектории в виде растра (строка за строкой) и регистрации взаимодействия между зондом и поверхностью как функции его положения (координат).
Описание

Эра сканирующей зондовой микроскопии началась благодаря изобретению сканирующего туннельного микроскопа в 1981 году.

Разрешение для различных методов изменяется от субмикронного до атомного. Это в значительной степени обусловлено возможностями пьезоэлектрических двигателей, которые обеспечивают прецизионные перемещения с субнанометровой точностью. Другой общей особенностью СЗМ является то, что данные, как правило, получают в виде двумерного массива значений, который отображают, используя условную раскраску.

Сканирующие зондовые микроскопы могут регистрировать несколько взаимодействий одновременно. В зависимости от типа взаимодействия, которое используют для построения изображения, различают различные моды (режимы) работы микроскопов.

Существуют следующие виды сканирующей зондовой микроскопии:

  • Атомная-силовая микроскопия (АСМ) (Atomic Force Microscopy, AFM);
  • Баллистическая электронно-эмиссионная микроскопия (БЭЭМ) (Ballistic Electron Emission Microscopy, BEEM);
  • Магнитно-силовая микроскопия (МСМ) (Magnetic Force Microscopy, MFM);
  • Магнитно-силовая резонансная микроскопия (Magnetic Resonance Force Microscopy, MRFM);
  • Метод зонда Кельвина (Kelvin Probe Force Microscopy, KPFM);
  • Микроскопия модуляции силы (Force Modulation Microscopy, FMM);
  • Микроскопия электростатических сил (МЭС) (Electrostatic Force Microscopy, EFM);
  • Сканирующая ближнеполевая оптическая микроскопия (СБОМ) (Near-Field Scanning Optical Microscopy, NSOM, или Scanning Near-Field Optical Microscopy, SNOM);
  • Сканирующая емкостная микроскопия (Scanning Capacitance Microscopy, SCM);
  • Сканирующая зондовая микроскопия Холла (Scanning Hall Probe Microscopy, SHPM)
  • Сканирующая микроскопия ионной проводимости (Scanning Ion-Conductance Microscopy, SICM);
  • Сканирующая микроскопия напряжения (Scanning Voltage Microscopy, SVM);
  • Сканирующая термо-микроскопия (Scanning Thermal Microscopy, SThM);
  • Сканирующая туннельная микроскопия (СТМ) (Scanning Tunneling Microscopy, STM);
  • Спин-поляризационная сканирующая туннельная микроскопия (СП СТМ) (Spin Polarized Scanning Tunneling Microscopy. SPSTM);
  • Фотонная сканирующая туннельная микроскопия (ФСТМ) (Photon Scanning Tunneling Microscopy. PSTM);
  • Электрохимическая сканирующая туннельная микроскопия (ЭХ СТМ) (Electrochemical Scanning Tunneling Microscopy, ESTM);

Среди этих методов наиболее широко используются атомно-силовая и сканирующая туннельная микроскопия, а также магнитно-силовая и сканирующая ближнеполевая оптическая микроскопия.

Основными преимуществами методов сканирующей зондовой микроскопии являются:

(1) высокая локальность, которая определяется взаимодействием зонда и поверхности;

(2) возможность использования зонда для модификации поверхности объекта (нанолитография);

(3) возможность использования не только в вакууме, но и на воздухе и в жидкой среде.

Основными недостатками СЗМ являются:

(1) сильная зависимость результатов от формы и природы зонда;

(2) низкая скорость, обусловленная механической системой сканирования;

 (3) искажения латеральных расстояний и углов, что связано с температурным дрейфом, нелинейностью функционирования пьезокерамики и тем фактом, что данные от различных участков растра получены в разные моменты времени.

Авторы
  • Зотов Андрей Вадимович, д.ф.-м.н.
  • Саранин Александр Александрович, д.ф.-м.н.
Ссылки
  1. Введение в физику поверхности: Пер. с англ. / Оура Кендзиро, Лифшиц В.Г., Саранин А.А., Зотов А.В., Катаяма М. - М. Наука, 2006. - 490 с.
  2. Meyer E. et al. Scanning Probe Microscopy: The Lab on a Tip. - Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2003 - 210 p.
Иллюстрации
Теги
Разделы
Зондовые методы микроскопии и спектроскопии: атомно-силовая, сканирующая туннельная, магнитно-силовая и др.
Методы диагностики и исследования наноструктур и наноматериалов

Энциклопедический словарь нанотехнологий. — Роснано. 2010.

Смотреть что такое "сканирующая зондовая микроскопия" в других словарях:

  • сканирующая туннельная микроскопия — Термин сканирующая туннельная микроскопия Термин на английском scanning tunneling microscopy Синонимы Аббревиатуры СТМ, STM Связанные термины атомно силовая микроскопия, манипуляция атомами, "квантовый загон", литография, микроскоп,… …   Энциклопедический словарь нанотехнологий

  • микроскопия — Термин микроскопия Термин на английском microscopy Синонимы Аббревиатуры Связанные термины атомно силовая микроскопия, полевая ионная микроскопия, клетка, конфокальная микроскопия, микроскоп, оптический пинцет, отражательная электронная… …   Энциклопедический словарь нанотехнологий

  • Микроскопия — В Википедии …   Википедия

  • микроскопия зондовая — Термин микроскопия зондовая Термин на английском probe microscopy Синонимы Аббревиатуры Связанные термины атомно силовая микроскопия, микроскоп, просвечивающий электронный микроскоп, сканирующая туннельная микроскопия, зонд, сканирующая зондовая… …   Энциклопедический словарь нанотехнологий

  • сканирующая туннельная спектроскопия — Термин сканирующая туннельная спектроскопия Термин на английском scanning tunneling spectroscopy Синонимы Аббревиатуры СТС, STS Связанные термины микроскоп, сканирующая туннельная микроскопия, сканирующая зондовая микроскопия, режимы измерений на …   Энциклопедический словарь нанотехнологий

  • атомно-силовая микроскопия — Термин атомно силовая микроскопия Термин на английском atomic force microscopy Синонимы scanning force microscopy Аббревиатуры АСМ, AFM, SFM Связанные термины манипуляция атомами, кантилевер, литография, микроскопия, нанотрибология, поверхность,… …   Энциклопедический словарь нанотехнологий

  • Ближнепольная оптическая микроскопия — (БОМ) оптическая микроскопия, обеспечивающая разрешение лучшее, чем у обычного оптического микроскопа. Повышение разрешения БОМа достигается детектированием рассеяния света от изучаемого объекта на расстояниях меньших, чем длина волны света.… …   Википедия

  • Зондовые методы микроскопии и спектроскопии: атомно-силовая, сканирующая туннельная, магнитно-силовая и др. — Статьи"квантовый загон"атомно силовая микроскопиябиологические моторыбиомиметические наноматериалыбиосовместимые покрытиявекторы на основе наноматериаловгенная инженерияДНКДНК микрочипдоставка геновзондкантилевер …   Энциклопедический словарь нанотехнологий

  • зонд — Термин зонд Термин на английском probe Синонимы Аббревиатуры Связанные термины атомно силовая микроскопия, кантилевер, сканирующая туннельная микроскопия, сканирующая зондовая микроскопия, микроскопия зондовая Определение в широком смысле датчик …   Энциклопедический словарь нанотехнологий

  • микроскоп — Термин микроскоп Термин на английском microscope Синонимы Аббревиатуры Связанные термины клетка, микроскопия, оптический пинцет, сканирующая электронная микроскопия, сканирующая туннельная микроскопия, сканирующая туннельная спектроскопия,… …   Энциклопедический словарь нанотехнологий


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»