Оглавление

Введение............................................................................................................... 4

Глава 1. Современное состояние исследований в области изучения морфологических характеристик наночастиц и электрических характеристик туннельного контакта зонд-образец методами атомной, зондовой и туннельной микроскопии.

1.1. Теоретические и практические аспекты изучения фрактальной

размерности в наносистемах.............................................................................. 22

1.2.0 взаимосвязи между механизмом напыления наноразмерных пленок и их морфологическими характеристиками.............................................................. 58

1.3. Исследование электрических характеристик туннельного контакта

зонд-образец 62

1.4. О моделировании формы зонда и механизма его взаимодействия с

образцом............................................................................................................. 67

1.5. Об обработке изображений, полученных сканирующим туннельным

микроскопом «УМКА - 02G»............................................................................ 70

1.6. Заключение................................................................................................. 73

Глава 2. Технологические основы современных сканирующих зондовых микроскопов: обзор основных методик туннельной микроскопии, компьютерный эксперимент по моделированию взаимодействия зонда сканирующего микроскопа с образцом................................................................................................. 74

2.1. Принципы работы сканирующих зондовых микроскопов. Метод

постоянного тока и метод постоянной высоты................................................. 74

2.2. Изготовление зонда....................................................................................

2.3.0 методике подготовки образцов для изучения фрактальной размерности и электрических свойств контакта зонд-образец с помощью сканирующего туннельного микроскопа......................................................................................................... 90

2.4. О проведении компьютерного эксперимента по моделированию взаимодействия зонда сканирующего микроскопа с образцом и оценка размерного и температурного диапазона для штатного функционирования...................................................................... 95

2.4.1. О применении потенциала Гупта для описания межмолекулярного

з

взаимодействия между зондом и образцом....................................................... 96

2.4.2. Об алгоритме компьютерной программы для моделирования

термодинамических и структурных характеристик для ГЦК нанокластеров металлов 98

2.4.3. Компьютерное моделирование процесса взаимодействия зонда

силового туннельного микроскопа с образцом на примере системы медь (зонд) - золото (образец)........................................................................................................... 100

2.4.4. Оценка размерного и температурного интервала штатного

функционирования сканирующего туннельного микроскопа для изучения отдельных участков поверхности....................................................................................... 107

Глава 3. Исследование морфологии рельефа, фрактальных свойств поверхности и электрических характеристик контакта зонд-образец для наноразмерных металлических пленок на диэлектрических подложках методом сканирующей туннельной микроскопии.................................................................... 113

3.1. Исследование морфологии рельефа и фрактальных свойств образца

«золото на слюде»............................................................................................ 114

3.2. Исследование морфологии рельефа и фрактальных свойств образца

«серебро на слюде»..........................................................................................

3.3. Сопоставление результатов по исследованию фрактальных свойств

наноразмерных пленок золота, серебра: атомно-силовая и туннельная микроскопия 140

3.4 Исследование морфологии рельефа образца «хром на стекле»................ 147

3.5. Измерение вольт-амперных характеристик туннельного контакта

вольфрам-золото.............................................................................................. 152

3.6. Измерение вольт-амперных характеристик туннельного контакта

вольфрам-серебро............................................................................................ 159

3.7. Измерение вольт-амперных характеристик туннельного контакта

вольфрам-хром................................................................................................. 162

3.8. Основные результаты и выводы к главе 3............................................... 164

Основные результаты и выводы...................................................................... 167

Список цитируемой литературы...................................................................... 168