Программа курса «Современные методы диагностики в наноматериалах. Часть 2» образовательной программы опережающей профессиональной подготовки (уровень магистратура), ориентированной на потребности проектных компаний ОАО «Роснано»

Обработка результатов и теоретическое моделирование

1. 
   Разработать модель деконволюции и провести анализ поверхности с учетом формы кончика зонда.
   
2. 
   Разработать качественную и количественную модель электростатического взаимодействия колеблющегося зонда и заряженной проводящей поверхности.
   

1. 
   Разработать модель учета формы кончика зонда при сканировании исходя из сферической формы кончика зонда и сферической частицы на поверхности.
   
2. 
   Разработать модель учета формы кончика зонда при сканировании для произвольной аналитически задаваемой формы кончика зонда и сферической частицы на поверхности.
   
3. 
   Применить полученные модели к экспериментальным данным, оценить вклад конволюции в измеряемые значения полуширин объектов и определить оптимальную форму зонда при расчетах.
   
4. 
   Теоретически определить силу электростатического взаимодействия зонда, смещенного потенциалом U и изолированной проводящей частицы.
   
5. 
   Учесть вклад кулоновского взаимодействия конуса зонда и балки кантилевера.
   
6. 
   Учесть колебания зонда при измерении в режиме ЭСМ.
   
7. 
   Провести сравнение полученной зависимости силы от напряжения с экспериментальными данными.
   
8. 
   Модернизировать модель и определить величину фазового контраста для каждой величины силы кулоновского взаимодействия.
   

Выводы

1. 
   Выводы о соответствии измеренных параметров частиц и их распределения заявленным производителям, необходимости калибровки прибора.
   
2. 
   Выводы о влиянии времени выдержки подложки под коллоидным раствором золота на концентрацию частиц золота (при изготовлении нескольких образцов).
   
3. 
   Выводы о влиянии эффекта конволюции и определении истинных латеральных размеров объектов на поверхности.
   
4. 
   Выводы о природе и свойствах электростатического взаимодействия зонда и образца.
   
5. 
   Заключение о соответствии разработанной теоретической модели экспериментальным результатам.
   
6. 
   Предложения для дальнейшего развития работы.
   

Требования к отчету

1. 
   Титульный лист, содержащий:
   

1. 
   Название.
   
2. 
   Фамилии исполнителей.
   
3. 
   Фамилию руководителя.
   
4. 
   Название ВУЗа, факультета, кафедры, номер группы.
   
5. 
   Даты выполнения работы и сдачи отчёта.
   

2. 
   Цель работы.
   
3. 
   Задачи – этапы выполнения работы.
   
4. 
   Параметры/условия экспериментов с обоснованием.
   
5. 
   Результаты.
   

6. 
   Выводы.
   

Литература

1. 
   Technical notes for PELCO Atomic Force Microscopy Gold Calibration Kit – изготовление образцов Ted Pella.
   
2. 
   «Colloidal Gold Particles as an Incompressible Atomic Force Microscope Imaging Standard for Assessing the Compressibility of Biomolecules», James Vesenka, Srinivas Manne, Richard Giberson, Thomas Marsh and Eric Henderson, Biophysical Journal, Vol. 65, pp. 992-997 (1993).
   
3. 
   «Gold Nanoparticles on Modified Glass Surface as Height Calibration Standard for Atomic Force Microscopy Operating in Contact and Tapping Mode», Beatrice Bonanni and Salvatore Cannistraro, AZojono Journal of Nanotechnology online, http://www.azonano.com/details.asp?ArticleID=1436.
   
4. 
   «Electric force microscopy of individually charged nanoparticles on conductors: An analytical model for quantitative charge imaging», T. Mélin, H. Diesinger, D. Deresmes, and D. Stiévenard, Phys. Rev. B, Vol. 69(3), 035321 (2004).
   
5. 
   «Algorithms for Scanned Probe Microscope Image Simulation, Surface Reconstruction, and Tip Estimation», J. S. Villarrubia, J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol. 1997. V. 102. P. 425.
   
6. 
   «Tapping Mode Atomic Force Microscopy for Nanoparticle Sizing», Ebenstein Y., Nahum E., Banin U., Nano Letters, 2 (9), 945-50, 2002.
   
7. 
   «Height Anomalies in Tapping Mode Atomic Force Microscopy in Air Caused by Adhesion», Van Noort S.J.T., Van der Werf K.O., De Grooth B.G., Van Hulst N.F., Greve J., Ultramicroscopy, 69 (2), 117-27, 1997.
   
8. 
   «Field gradient imaging of nanoparticle systems: analysis of geometry and surface coating effect», J Pacifico, Y M van Leeuwen, M Spuch-Calvar, A Sánchez-Iglesias, L Rodríguez-Lorenzo, J Pérez-Juste, I Pastoriza-Santos, L M Liz-Marzán, Nanotechnology 20(9).
   
9. 
   «Основы сканирующей зондовой микроскопии», Учебное пособие для студентов старших курсов ВУЗов, В.Л. Миронов, ИФМ РАН, 2004