Зондовые сканирующие рабочие станции в Кирове

Зондовые сканирующие микроскопы (SPM/СЗМ) позволяют получить изображение поверхности исследуемого объекта с чрезвычайно высоким разрешением. При помощи такого исследовательского прибора можно получать точную 3D-структуру разнообразных объектов, в том числе: живых клеток, атомных решеток неорганических материалов, высокомолекулярных полимеров, интегральных чипов/микросхем.

Красные кровяные клетки

Органический монокристалл

Кобальт на сапфире

Прибор функционирует за счет сканирования поверхности специальным игольчатым зондом. Он обеспечивает не только получение не только данных о рельефе поверхности объекта с атомарным разрешением, но и регистрирует данные о разнообразных локальных свойствах поверхности. Также прибор дает возможность регистрировать сразу несколько типов взаимодействия одновременно.

Наноструктурированный моносубстрат

Многостенные углеродные нанотрубки

Поликапролактон

Для прецизионного перемещения зонда используются особые пьезоэлектрические двигатели. Они обеспечивают плавное перемещение зонда с точностью до долей нанометра. Готовое трехмерное изображение формируется путем компьютерной обработки получаемых от зонда растровых данных.

Принцип работы СЗМ

Устройство функционирует за счет взаимодействия между зондом и поверхностью исследуемого объекта. Так как игла двигается на минимальном расстоянии от объекта, между ними возникают разнообразные силы взаимодействия, воздействие которых на зонд регистрируется высокочувствительными датчиками. Перемещение зонда осуществляется плавно, как по двум, так и по трем координатам, с механической стабильностью до 0,1 А.

В большинстве случаев регистрируется рельеф поверхности, а также магнитные поля и вольтамперные характеристики. Затем на основе этих данных строятся трехмерные карты поверхности образца с точно отмеченными результатами измерений в каждой точке. Нужно отметить, что в ходе работы устройства регистрируется множество помех. Поэтому устранение шумов и фильтрация помех является одним из основных направлений при разработке новых моделей СЗМ.