WWW.OS.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Научные публикации
 


Pages:   || 2 | 3 | 4 |

«МИКРО/НАНО- СТРУКТУРИРОВАНИЕ И НЕЛИНЕЙНООПТИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА МАТЕРИАЛОВ С ПОМОЩЬЮ ФЕМТОСЕКУНДНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ...»

-- [ Страница 1 ] --

Федеральное государственное бюджетное учреждение наук

и Институт

прикладной физики Российской академии наук (ИПФ РАН)

На правах рукописи

Яшунин Дмитрий Александрович

МИКРО/НАНО- СТРУКТУРИРОВАНИЕ И НЕЛИНЕЙНООПТИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА МАТЕРИАЛОВ С ПОМОЩЬЮ

ФЕМТОСЕКУНДНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И АТОМНОСИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ

Специальность 01.04.21 - Лазерная физика

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата

физико-математических наук

Научный руководитель:

д. ф.-м. н.

Степанов А. Н.

Нижний Новгород - 2015 Содержание диссертации Введение

Глава 1. Нелинейно-оптическая ближнепольная диагностика металлических наноструктур с помощью иглы атомно-силового микроскопа и фемтосекундного лазерного излучения.

........... 14

1.1. Описание эксперимента и результаты

1.2. Численное моделирование и обсуждение экспериментальных результатов

Глава 2. Наноструктурирование поверхностей полимерных пленок с помощью иглы атомносилового микроскопа

2.1. Методика проведения эксперимента и результаты

2.2. Модели контактного взаимодействия иглы атомно-силового микроскопа с поверхностью



2.3. Обсуждение экспериментальных результатов

Глава 3. Генерация второй гармоники и двухфотонной люминесценции коллоидным раствором золотых наночастиц

3.1. Описание эксперимента

3.2. Результаты эксперимента

3.3. Обсуждение результатов

Глава 4. Микроструктурирование плавленого кварца бесселевыми пучками фемтосекундного лазерного излучения

4.1. Методика формирования микроканалов в плавленом кварце и результаты

4.2. Исследование изменения показателя преломления и волноведущих свойств микроканалов

4.3. Исследование лазерно-индуцированных дефектов

4.4. Химическое травление микроканалов с целью получения микрокапилляров с высоким аспектным отношением

Заключение

Литература

Введение

Одной из ключевых проблем современных технологий является миниатюризация производимых устройств. Для создания новейших компактных устройств необходимо разрабатывать новые методы формирования и диагностики структур с размерами, лежащими в микро- и нанометровом диапазонах. Важным направлением в данных областях исследований является применение оптических методов, основанных на использовании фемтосекундных лазерных импульсов, и методов атомно-силовой микроскопии, которые позволяют достичь высокого пространственного разрешения и реализовать нелинейные механизмы формирования и диагностики структур.

Фемтосекундное лазерное излучение широко используется для создания микроструктур в оптических средах и позволяет создавать пассивные устройства фотоники, такие как, например, оптические разветвители и брэгговские волноводы [1]. Фемтосекундный режим обработки имеет существенные преимущества перед режимами, использующими лазерные импульсы большей длительности, благодаря возможности вводить в материал значительную энергию за очень короткий промежуток времени, порядка 10-14-10-13 с (еще до начала процессов тепловой диффузии). В результате зона теплового воздействия (в которой происходит плавление материала с последующей его солидификацией) значительно уменьшается.

Нелинейность процесса воздействия также может приводить к дополнительному ограничению области модификации. Эти причины приводят к высокой точности фемтосекундной лазерной микрообработки материалов. Благодаря чрезвычайно высокой интенсивности излучения возрастает вероятность многофотонных процессов поглощения, вследствие чего при помощи доступных источников фемтосекундного лазерного излучения ближнего инфракрасного диапазона поддаются эффективной обработке даже широкозонные диэлектрики и полупроводники [2, 3].

Наиболее распространенным методом лазерного микроструктурирования является многоимпульсное воздействие при фокусировке излучения микроскопическими объективами с большой числовой апертурой вглубь материала и перемещении образца, что позволяет создавать однородные протяженные волноведущие структуры в широком диапазоне материалов В качестве материала для фемтосекундного лазерного [4-11].

микроструктурирования наибольшее распространение получил плавленый кварц, благодаря своей доступности и оптической прозрачности вплоть до ультрафиолетового диапазона длин волн. Лазерное микроструктурирование плавленого кварца при использовании остро сфокусированных гауссовых пучков на данный момент хорошо исследовано и позволяет создавать волноведущие микроканалы с изотропным и анизотропным распределениями показателя преломления [12, 13], брэгговские волноводы (Bragg grating waveguides) [14], трехмерные волноведущие структуры, такие как оптические разветвители [15]. Не смотря на большие успехи в области фемтосекундной лазерной обработки плавленого кварца возможности такого режима воздействия для создания структур с заданными оптическими свойствами ограничены.

Вместо микроскопических объективов для фокусировки фемтосекундного лазерного излучения могут быть использованы конические аксиконные линзы, которые формируют бездифракционный бесселев пучок. Аксиконная фокусировка позволяет создавать в объеме прозрачного для оптического излучения диэлектрика или полупроводника протяженные (до нескольких сантиметров) тонкие каналы модифицированного вещества в одноимпульсном режиме воздействия [16, 17], который принципиально отличается от многоимпульсного режима при использовании остро сфокусированных гауссовых пучков. Режим многократного воздействия бесселевыми пучками на одно и то же место образца также приводит к формированию микроканалов [18, 19]. Не смотря на то, что в плавленом кварце микроканалы в режиме одноимпульсного воздействия при аксиконной фокусировке были получены довольно давно, их оптические свойства и механизм формирования остаются не исследованными.





Модифицированное вещество плавленого кварца при многоимпульсном воздействии остро сфокусированными гауссовыми пучками лазерного излучения может быть селективно протравлено в растворах плавиковой кислоты HF [20] и гидроксида калия KOH [21], что открывает перспективы для создания функциональных микрофлюидных структур, востребованных в областях биохимической и медицинской диагностики [22]. Так, при химическом травлении микроканалов в растворе плавиковой кислоты были получены трехмерные системы микрокапилляров [23], которые могут быть объединены с волноведущими структурами для формирования оптофлюидных устройств [22]. Важно отметить, что травление в растворе KOH обладает большей селективностью по сравнению с травлением в растворе HF и позволяет формировать микрокапилляры с наиболее высоким аспектным отношением [21].

Микроструктуры, сформированные в плавленом кварце при многоимпульсном воздействии бесселевыми пучками также селективно травятся в растворе плавиковой кислоты, что было использовано для получения микрокапилляров [19]. Однако, травление микроканалов, сформированных в режиме одноимпульсного воздействия, в растворах плавленого кварца и гидроксида калия не изучено.

Фемтосекундное лазерное излучение успешно применяется также в области нелинейнооптической диагностики наноразмерных объектов, в частности, металлических наноструктур, которые представляют большой интерес для современных приложений нанотехнологий благодаря своим уникальным оптическим свойствам [24, 25]. Эти свойства определяются коллективными колебаниями электронов в зоне проводимости – резонансами поверхностных плазмонов, которыми можно управлять с помощью размера, формы наночастиц и расстояния между ними [26]. Нелинейные оптические отклики, такие как генерация второй гармоники и двухфотонная люминесценция, очень чувствительны к эффектам локального усиления поля и резонансам поверхностных плазмонов наночастиц, и поэтому эффективно используются для исследования металлических наноструктур [27, 28]. Так, с помощью методов генерации второй гармоники и двухфотонной люминесценции проведены большие циклы работ по исследованию свойств золотых и серебряных наночастиц в коллоидных растворах [29-32] и на поверхностях [33-39]. Было продемонстрировано, что отклик второй гармоники крайне чувствителен к форме, размеру и покрытию металлических наночастиц, а отклики многофотонной люминесценции могут быть использованы для визуализации ближних полей наночастиц и их кластеров [35, 40-44].

Диагностические возможности фемтосекундного лазерного излучения могут быть существенно расширены при объединении его с атомно-силовой микроскопией. Принцип действия атомно-силового микроскопа (АСМ) основан на взаимодействии иглы (радиус закругления острия которой может достигать 1 нм) с поверхностью исследуемого образца. На малых расстояниях (около нескольких ангстрем) между атомами образцов и иглы действуют силы отталкивания, а на больших – силы притяжения. Резкая зависимость силы взаимодействия от расстояния образец-игла позволяет достичь атомарного разрешения при исследовании топографии поверхностей. Комбинация фемтосекундного излучения и АСМ представляет собой безапертурный сканирующий ближнепольный оптический микроскоп, который позволяет исследовать оптические отклики наноструктур с разрешением, превосходящим дифракционный предел. Принцип действия безапертурной сканирующей ближнепольной оптической микроскопии основан на детектировании рассеянного излучения от зонда обычного АСМ, находящегося в непосредственной близости от облучаемой лазерным излучением поверхности образца. При падении лазерного излучения на проводящую иглу АСМ вблизи ее кончика возникает область усиленного поля. Величина и пространственное распределение усиленного поля зависит от формы зонда и поляризации падающего излучения. Большее усиление поля на кончике конусообразного зонда достигается, когда поляризация падающего излучения направлена вдоль оси симметрии иглы [45, 46], поэтому обычно зонд облучают сбоку лазерным полем с подходящей поляризацией [47]. Альтернативный подход основан на использовании продольного поля, созданного в фокальной области остро сфокусированного лазерного пучка [48]. Усиленное поле на кончике проводящей иглы представляет собой источник излучения с нанометровым размером, который определяется радиусом кривизны острия зонда. Этот источник излучения может быть использован как для локальной спектроскопии, так и для оптической микроскопии ближнего поля высокого разрешения.

Пространственное разрешение, достигаемое этой техникой, ограничивается размером кончика иглы АСМ.

Кроме ближнепольной визуализации и спектроскопии нанообъектов игла АСМ, облучаемая непрерывным или импульсным лазерным излучением, может быть использована для формирования наноструктур на поверхности [49, 50]. Образование наноструктур при облучении иглы АСМ лазерными импульсами может происходить из-за абляции материала усиленным на острие лазерным полем [51] или механического воздействия, которое оказывает термически удлиненный зонд на образец [52]. В частности, в работе [52] исследовались механизмы формирования наноструктур на поверхности различных материалов иглой АСМ, облучаемой фемтосекундными лазерными импульсами. При проведении исследований было выяснено, что помимо влияния фемтосекундного лазерного излучения, приводящего к нагреву иглы и ее ударному воздействию на материал образца, важную роль может играть и чисто механическое воздействие иглы на некоторые относительно мягкие материалы. Детали такого взаимодействия иглы и поверхности материала на наномасштабах весьма разнообразны и оставляют простор для дальнейших исследований в этом направлении.

Целью настоящей диссертационной работы является формирование микро- и наноструктур в прозрачных оптических средах и в полимерных пленках, а также нелинейнооптическая диагностика объемных и поверхностных наноструктур с использованием атомносиловой микроскопии и фемтосекундного лазерного излучения.

В связи с заявленной целью работа была направлена на решение следующих задач:

–  –  –

2. Выявление роли наноструктурирования полимерных пленок иглой атомно-силового микроскопа при механическом воздействии в режиме больших прижимных сил в задаче формирования наноструктур при облучении иглы АСМ фемтосекундным лазерным излучением.

3. Исследование особенностей генерации второй гармоники и двухфотонной люминесценции коллоидным раствором сферических золотых наночастиц при перестройке длины волны возбуждающего фемтосекундного излучения.

4. Исследование оптических свойств и химического травления микроканалов, сформированных в плавленом кварце с помощью аксиконной фокусировки фемтосекундного лазерного излучения.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Двумерные пространственные распределения нелинейно-оптического сигнала при сканировании проводящей иглой атомно-силового микроскопа золотых наночастиц на поверхности, облучаемых фемтосекундными лазерными импульсами, содержат в себе информацию о форме и ориентации исследуемых наночастиц. Эта информация может быть извлечена путем сопоставления экспериментальных результатов с рассчитанными распределениями сигнала двухфотонной люминесценции для известных нанообъектов.

2. На поверхности полимерных пленок при механическом воздействии иглы АСМ, облучаемой фемтосекундными лазерными импульсами, и больших прижимных силах (150-1500 нН) возможно как образование углублений, вызванных превышением давления, вызываемого иглой, предела пластичности материала (полиметилметакрилат, полистирол), так и выпуклых наноструктур (позитивный фоторезист ФП-9120-2), появление которых связано с сильным адгезионным растяжением, превосходящим предел прочности фоторезиста на растяжение.

3. Нелинейно-оптический сигнал, вызываемый генерацией второй гармоники и двухфотонной люминесценции из коллоидного раствора золотых наночастиц сферичной формы с диаметром 50±7 нм, может определяться димерами (агрегированными наночастицами) с концентрацией в несколько процентов от общего числа частиц. Вывод об источнике нелинейно-оптического сигнала может быть сделан из анализа измерений поляризационных и спектральных характеристик сигнала при перестройке длины волны возбуждающего фемтосекундного лазерного излучения в диапазоне 980-1300 нм.

4. При воздействии сфокусированного аксиконом фемтосекундного лазерного излучения (длительность импульса 60 фс, энергия импульса до 10 мДж) в плавленом кварце возможно образование протяженных микроканалов модифицированного вещества длиной до 15 мм с анизотропными волноведущими свойствами.

Анизотропное положительное изменение показателя преломления в микроканалах (величиной в несколько единиц на 10-4) вызвано асимметрией остаточных механических напряжений в материале.

5. В результате селективного травления микроканалов, сформированных при аксиконной фокусировке фемтосекундных лазерных импульсов в плавленом кварце, в водных растворах плавиковой кислоты HF и гидроксида калия KOH возможно получение полых волноведущих микрокапилляров с оптически гладкими стенками длиной до 15 мм и высоким аспектным отношением, достигающим 1:250.

Достоверность. Представленные в диссертации результаты были получены с учетом опубликованных научных работ других экспериментальных и теоретических групп. В экспериментах использовались хорошо апробированные методики на сертифицированном оборудовании. Для некоторых (например, интерферометрических) исследований были созданы отдельные экспериментальные стенды. Все полученные результаты обладают высокой степенью достоверности и являются обоснованными. Подтверждением этого служит согласие аналитических и расчетных данных с результатами, полученными в экспериментах. Основные положения диссертации опубликованы в ведущих российских и зарубежных журналах, неоднократно докладывались на международных и всероссийских конференциях и обсуждались на семинарах в ИПФ РАН.

Личный вклад автора

Все изложенные в диссертационной работе оригинальные результаты получены автором лично, либо при его непосредственном участии. Автор участвовал в проведении экспериментов, постановке задач, проводил обработку экспериментальных данных и интерпретацию результатов. Научный руководитель А. Н. Степанов ставил общие задачи, определял основные направления исследований, участвовал в проведении экспериментов и интерпретации полученных результатов. А. П. Александров и Н. М. Битюрин предоставили полимерные образцы для исследования формирования наноструктур с помощью механического воздействия иглы АСМ на поверхность. А. М. Киселев проводил настройку фемтосекундного генератора.

Численное моделирование ближнепольного взаимодействия иглы АСМ с золотой наночастицей было проведено совместно с Н. В. Ильиным. Интерпретация экспериментальных и численных результатов по генерации двухфотонной люминесценции при сканировании иглой АСМ золотых наночастиц на поверхности проводилась совместно с А. И. Смирновым и Н. В. Ильиным. Эксперименты по генерации второй гармоники и двухфотонной люминесценции коллоидным раствором золотых наночастиц проводились совместно с А. И. Корытиным. В обсуждении теории по генерации второй гармоники золотой наночастицей сферической формы участвовали А. И. Смирнов и Н. В. Ильин. Е. Ю. Ладилина и В. Н. Буренина оказывали помощь в приготовлении аминированных поверхностей покровных стекол для равномерного нанесения наночастиц на поверхность. Эксперименты по формированию и химическому травлению микроканалов в плавленом кварце проводились совместно с Ю. А. Мальковым.

–  –  –

2. По итогам исследований наноструктурирования поверхностей при механическом воздействии иглы АСМ, облучаемой фемтосекундными лазерными импульсами, было продемонстрировано формирование выпуклых наноструктур на поверхности позитивного фоторезиста ФП-9120-2 в режиме адгезионного растяжения при механическом воздействии кремниевой иглы АСМ и больших прижимных силах (F = 150-1500 нН).

3. Проведено экспериментальное исследование поляризационных и спектральных характеристик откликов второй гармоники и двухфотонной люминесценции коллоидного раствора сферических золотых наночастиц при перестройке длины волны возбуждающего фемтосекундного излучения в широком диапазоне (980нм).

<

–  –  –

5. При химическом травлении созданных микроканалов в водных растворах плавиковой кислоты HF и гидроксида калия KOH получены полые волноведущие микрокапилляры с оптически гладкими стенками длиной до 15 мм и высоким аспектным отношением, достигающим 1:250.

–  –  –

Изложенные в диссертации результаты обсуждались на семинарах отделения нелинейной динамики и оптики ИПФ РАН.

Основные результаты и положения работы доложены на международных конференциях:

International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON, 2011, г. Стокгольм, Швеция, 2014, г. Грац, Австрия), International Conference on Coherent and Nonlinear Optics/ Lasers, Applications, and Technologies (ICONO/LAT, 2013, г. Москва), Laser Optics (2010, 2012, г. СанктПетербург), International Summer School on Application of Scanning Probe Microscopy in Life Sciences, Soft Matter and Nanofabrication (2014, г. Ольборг, Дания), на международных симпозиумах: Нанофизика и наноэлектроника (2010, 2011, 2013, 2015, г. Нижний Новгород), на российском симпозиуме: Проблемы физики ультракоротких процессов в сильнонеравновесных средах (2011, г. Новый Афон), на конференциях молодых ученых, проводимых в Нижнем Новгороде и области: Нелинейные волны (2012, г. Бор), Нижегородская сессия молодых ученых (2010, г. Семенов).

По теме диссертации опубликованы 3 статьи в реферируемых российских и зарубежных научных журналах, а также 15 тезисов докладов на конференциях.

–  –  –

Автор благодарен своему научному руководителю А. Н. Степанову за плодотворные идеи, помощь в проведении экспериментов, интерпретации полученных результатов и написании диссертации, а также А. П. Александрову, Н. М. Битюрину, Е. Ю. Ладилиной и В. Н. Бурениной за помощь в приготовлении образцов для исследований, А. М. Киселеву, А. И. Корытину и Ю. А. Малькову за помощь в проведении экспериментов, Н. В. Ильину и А. И. Смирнову за помощь в разработке теоретических моделей.

Структура диссертации Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы.

Во введении изложена актуальность работы, приведен краткий обзор литературы, сформулированы цель и основные задачи, указана научная новизна и практическая значимость полученных результатов, даны выносимые на защиту положения, приведены публикации автора по теме диссертации и личный вклад автора, а также кратко изложены структура и содержание диссертации.

Первая глава посвящена нелинейно-оптической ближнепольной диагностике золотых наноструктур с помощью проводящей иглы АСМ и фемтосекундного лазерного излучения. В параграфе 1.1 описывается эксперимент по измерению пространственных распределений сигнала двухфотонной люминесценции при сканировании покрытой золотом иглой АСМ золотых наночастиц на поверхности, облучаемых фемтосекундными лазерными импульсами. В параграфе 1.2 описывается численное моделирование полученных результатов с помощью FDTD расчета распределений электрического поля при ближнепольном взаимодействии иглы АСМ и золотой наночастицы. Результаты численного моделирования показывают хорошее совпадение с экспериментом. Измеренные в эксперименте пространственные распределения сигнала двухфотонной люминесценции при сканировании иглой АСМ золотых наночастиц содержат в себе дополнительную информацию о форме и ориентации исследуемых наночастиц, которая может быть извлечена путем сопоставления экспериментальных результатов с расчетными распределениями двухфотонной люминесценции для объектов известной формы.



Вторая глава посвящена формированию наноструктур на поверхности полимерных пленок при механическом воздействии иглы АСМ в режиме больших прижимных сил. В параграфе 2.1 описаны параметры механического воздействия и методика формирования углублений на поверхностях полиметилметакрилата, полистирола и выпуклых наноструктур на поверхности позитивного фоторезиста марки ФП-9120-2. В параграфе 2.2 рассмотрены теоретические модели Герца и Маугиса-Дагдейла, описывающие контактное взаимодействие зонда АСМ с поверхностью образца. В параграфе 2.3 при использовании модели МаугисаДагдейла, учитывающей силы адгезии между иглой АСМ и поверхностью образца, объясняются механизмы формирования наблюдаемых углублений на поверхности полиметилметакрилата, полистирола и выпуклых наноструктур на поверхности позитивного фоторезиста.

Третья глава посвящена исследованию генерации второй гармоники и двухфотонной люминесценции коллоидным раствором золотых наночастиц сферичной формы при перестройке длины волны возбуждающего фемтосекундного излучения в широком диапазоне.

В параграфе 3.1 описываются параметры изучаемого раствора золотых наночастиц и методика измерения спектральных и поляризационных свойств нелинейно-оптического отклика, генерируемого раствором. В параграфе 3.2 приведены зависимости интенсивностей сигналов второй гармоники и двухфотонной люминесценции с различными поляризациями от длины волны. В параграфе 3.3 обсуждается генерация второй гармоники и двухфотонной люминесценции раствором золотых наночастиц с идеально сферической формой и раствором сферических наночастиц с дефектами формы. Показано, что излучение отдельных наночастиц не объясняет результаты эксперимента. Исследования присутствующих в растворе золотых наночастиц показали, что раствор содержит димеры, состоящие из двух агрегированных наночастиц, с концентрацией в несколько процентов от общего числа частиц. На основе анализа свойств нелинейно-оптического отклика димеров продемонстрировано, что источником наблюдаемого сигнала второй гармоники и двухфотонной люминесценции являются димеры, присутствующие в растворе.

Четвертая глава посвящена микроструктурированию плавленого кварца с помощью фемтосекундных бесселевых пучков, созданных при аксиконной фокусировке, и изучению оптических свойств и химического травления сформированных микроканалов. В параграфе 4.1 подробно описаны методика формирования микроканалов модифицированного вещества в образцах из плавленого кварца и результаты исследования микроканалов с помощью оптической и атомно-силовой микроскопий. В параграфе 4.2 изучены волноведущие свойства и пространственные распределения изменения показателя преломления микроканалов. В параграфе 4.3 описана методика измерения спектров люминесценции вещества микроканалов.

Показано, что вещество микроканалов содержит дефекты типа кислородно-дефицитных центров и несвязанных кислородно-дырочных центров. В параграфе 4.4 исследовано химическое травление модифицированного вещества микроканалов в растворе плавиковой кислоты HF и растворе гидроксида калия KOH. В результате травления были получены протяженные полые микрокапилляры длиной до 15 мм с оптически гладкими стенками и аспектным соотношением, достигающим 1:250.

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы.

Список цитируемой литературы состоит из 157 источника.

Работа изложена на 109 страницах машинописного текста, включает 1 таблицу и 60 рисунков.

Глава 1. Нелинейно-оптическая ближнепольная диагностика металлических наноструктур с помощью иглы атомно-силового микроскопа и фемтосекундного лазерного излучения Данная глава посвящена экспериментальному и численному исследованию пространственного распределения сигнала двухфотонной люминесценции при сканировании золотых наночастиц, расположенных на поверхности, с помощью проводящей иглы АСМ, облучаемых фемтосекундными лазерными импульсами.

Разработка новых методов диагностики нанообъектов, в основе которых лежит измерение оптических откликов наноструктур, является одной из ключевых проблем современных нанотехнологий. Эти методы особенно востребованы в современной наноплазмонике, изучающей возможности управления световыми потоками на наномасштабах.

Не так давно, например, было продемонстрировано, что двухфотонная визуализация является эффективным инструментом исследования поверхностных плазмонов, поддерживаемых различными металло-диэлектрическими и графеновыми наноструктурами, в частности, с помощью многофотонной микроскопии и сканирующей ближнепольной оптической микроскопии исследовались ближние поля резонансных наноантенн [35, 40-42] и кластеров из золотых наночастиц [43, 44]. Для изучения ближних полей наноструктур применялись и более сложные методики, такие как спектроскопия потерь энергии электронами [53, 54], микроскопия фотоэмиссии электронов [55], спектроскопия катодолюминесценции [56].

Исследовать оптический отклик наноструктур с разрешением, превосходящим разрешение многофотонной микроскопии и апертурной сканирующей ближнепольной оптической микроскопии, позволяет безапертурная сканирующая ближнепольная оптическая микроскопия. Ее принцип действия основан на детектировании рассеянного излучения от зонда обычного АСМ, находящегося в непосредственной близости от поверхности исследуемого образца (рисунок 1.1). Отметим, что при облучении лазерным пучком проводящей иглы АСМ вблизи ее кончика возникает локализованное на наномасштабах (порядка радиуса кривизны острия зонда) сильное электрическое поле, которое представляет собой наноразмерный источник света для проведения локальной спектроскопии различных наноструктур. Так, с использованием иглы АСМ исследовалась двухфотонная люминесценция нанонитей, состоящих из скоплений молекул [57], и проводилась Рамановская спектроскопия отдельных углеродных нанотрубок [58].

–  –  –

Рисунок 1.1.

Качественная схема безапертурной сканирующей ближнепольной оптической микроскопии при облучении зонда АСМ снизу сфокусированным лазерным излучением.

Обычно при рассмотрении задач ближнепольного взаимодействия зонда с образцом различают два предельных режима: режимы слабого и сильного взаимодействия [59]. В первом случае зонд слабо влияет на локализованные поля изучаемого объекта и используется в качестве локального рассеивателя, позволяя визуализировать ближние поля. Например, с помощью методов ближнепольной интерферометрии можно изучать амплитуду и фазу ближних полей [59-61]. Во втором случае сильное взаимодействие приводит к локальному усилению поля, и итоговый оптический отклик системы определяется в результате сильного взаимодействия зонда и образца [59, 62]. Этот режим наиболее сложен для реконструкции оптических свойств исследуемого объекта по результатам экспериментальных измерений.

Не смотря на большое число работ, посвященных использованию безапертурной сканирующей ближнепольной оптической микроскопии для нелинейной диагностики, осталась еще не до конца изучена задача генерации двухфотонной люминесценции при ближнепольном взаимодействии проводящих зондов АСМ с металлическими наноструктурами. В частности, в работе [44] с помощью золотой иглы АСМ исследовались распределения ближних полей вблизи димеров золотых наночастиц, но только в режиме слабого взаимодействия.

Ниже приведены результаты исследования генерации двухфотонной люминесценции при сильном ближнепольном взаимодействии между проводящей иглой АСМ и золотой наночастицей, расположенной на поверхности.

–  –  –

В эксперименте исследовались золотые наночастицы, осажденные на поверхность покровного стекла. Для приготовления образца на покровное стекло наносился и затем высушивался коллоидный раствор золотых наночастиц вытянутой формы с характерными размерами 45нм65нм. Раствор наночастиц предоставлен Надточенко В.А. (ИХФ РАН).

Характерная схема эксперимента изображена на рисунке 1.2. Излучение Ti:Sa лазера с длиной волны 800 нм, длительностью импульсов 50 фс и частотой следования импульсов около 80 МГц отражалось от делителя пучка и фокусировалось 90 иммерсионным объективом снизу на верхнюю поверхность покровного стекла с наночастицами. Пиковая интенсивность излучения в фокусе составляла около 5109 Вт/см2. Оптический сигнал от образца и иглы АСМ собирался тем же самым объективом, проходил через фильтры (рисунок 1.3), отсекающие основную частоту Ti:Sa лазера, и поступал на вход системы счета фотонов. Приемная система имела спектральный диапазон 350-630 нм. Часть сигнала, отраженная от плоскопараллельной пластинки, попадала на CCD (прибор с зарядовой связью, англ. charge-coupled device) камеру, служащую для совмещения оптического пучка и кончика иглы АСМ. Поверхность покровного стекла с нанесенными на него наночастицами сканировалась иглой АСМ. В эксперименте применялись кремниевые иглы, покрытые слоем золота толщиной 15 нм. Радиус кривизны острия зондов составлял порядка 35 нм (фирма «НТ-МДТ», модель «CSG01/Au»). Угол отклонения зонда АСМ от вертикали составлял около 15°. Покровное стекло с наночастицами закреплялось на подвижной пьезоплатформе, позволяющей осуществлять двумерное прецизионное сканирование образца в пределах 1313 мкм.

Рисунок 1.2.

Схема экспериментальной установки для исследования ближнепольного оптического взаимодействия золотых наночастиц с иглой АСМ.

–  –  –

Рисунок 1.3.

Спектральные характеристики фильтров, установленных перед входом фотоэлектронного умножителя системы счета фотонов.

Последовательность проведения эксперимента была следующей. Сначала перемещением кантилевера над поверхностью покровного стекла по изображению на CCD камере кончик иглы АСМ устанавливался на расстоянии нескольких микрон от центра фокального пятна. Затем, перемещая покровное стекло с помощью пьезоплатформы, наночастицы золота помещались в фокус облучающего пучка. Для этого образец сканировался по координатам X и Y с одновременной регистрацией величины сигнала с выхода счетчика фотонов. В итоге получалось двумерное пространственное распределение фотолюминесценции поверхности покровного стекла с золотыми наночастицами, возбуждаемыми за счет двухфотонного поглощения фемтосекундных лазерных импульсов. Образцы фиксировались в положении, которое соответствовало пику сигнала фотолюминесценции, коррелирующим с попаданием золотых наночастиц в область максимального светового поля. В литературе рассматриваются два возможных механизма люминесценции металлических наночастиц, возбуждаемой при двухфотонном поглощении: излучательная рекомбинация электрон-дырочных пар [63, 64] и излучение плазмонов [65] (более подробно люминесценция металлических наночастиц обсуждается в параграфе Спектры двухфотонной люминесценции наночастиц 3.3).

определяются резонансами поверхностных плазмонов и зависят от формы наночастиц [33, 44, 66]. На рисунке 1.4 представлено характерное распределение двухфотонной люминесценции при сканировании фокальной области фемтосекундного лазерного пучка золотой наночастицей.

Пунктирная линия показывает контур наночастицы. При удалении наночастицы из фокуса фемтосекундного пучка сигнал двухфотонной люминесценции уменьшается почти на два порядка до некоторого фонового уровня, который определяется люминесценцией покровного стекла.

Далее в контактном двухпроходном режиме проводилось сканирование уже неподвижной поверхности покровного стекла в пределах фокального пятна с помощью перемещения иглы АСМ. При первом проходе снималась топография рельефа поверхности, а при втором – записывалась в каждом положении зонда величина сигнала со счетчика фотонов.

Второй проход зонда осуществляется при выключенном лазере АСМ (который используется в оптической системе регистрации отклонений кантилевера) по тому же самому пути, что и в первом.

Рисунок 1.4.

Распределение двухфотонной люминесценции золотой наночастицы, просканированной сфокусированным фемтосекундным лазерным излучением. Пунктирная линия показывает контур наночастицы.

Выбор двухпроходной методики сканирования связан с тем, что излучение лазера АСМ который используется в оптической системе регистрации отклонений (рисунок 1.5), кантилевера, частично проходит через спектральные фильтры (рисунок 1.3а) и создает сильный «паразитный» сигнал на системе счета фотонов, на фоне которого слабый нелинейнооптический сигнал от иглы и наночастицы не заметен.

–  –  –

В результате удалось получить двумерное распределение фотолюминесценции при различных взаимных расположениях иглы АСМ и золотых наночастиц в фокусе пучка вместе с топографией.

На рисунке 1.6а представлена топографическая картина части поверхности покровного стекла с золотой наночастицей. Характерные поперечные размеры наноструктуры, как видно из вставки рисунка 1.6а, составляют 50x70 нм (FWHM), а высота достигает 35 нм. На рисунке 1.6б приведено двумерное распределение нелинейного оптического отклика, содержащего двухфотонную люминесценцию [57], в спектральном диапазоне 350-650 нм. Спектры нелинейно-оптического отклика при сканировании иглой АСМ золотых наночастиц, облучаемых фемтосекундными лазерными импульсами, исследовались в работах [44, 67]. В нашем случае ожидаются аналогичные спектральные характеристики наблюдаемого сигнала.

На рисунке 1.6б хорошо различимы две яркие области вблизи золотой наночастицы, связанные с наличием квазистатического усиления падающего на иглу и частицу светового поля.

Характерный размер областей составил около 60 и 30 нм (FWHM, вставка на рисунке 1.6б), что сопоставимо с радиусом кривизны острия. При удалении кончика иглы от наночастицы интенсивность нелинейного сигнала спадает до некоторого фонового уровня. Причиной фонового нелинейно-оптического сигнала является интегральный вклад от люминесценции поверхности покровного стекла, наночастиц золота и иглы АСМ, находящихся в фокальной области лазерного пучка.

–  –  –

Рисунок 1.6.

(а) Топография поверхности образца; (б) пространственное распределение двухфотонной люминесценции для различных взаимных положений иглы АСМ и золотой наночастицы, облучаемых фемтосекундными лазерными импульсами. Поляризация лазерного излучения показана стрелкой на рисунке (б). На вставках изображены сечения вдоль соответствующих линий.

Пространственное разрешение карт двухфотонной люминесценции при использовании методов многофотонной микроскопии составляет около 400 нм (рисунок 1.4), в случае дополнительного использования иглы АСМ – около 30 нм (рисунок 1.6б). Таким образом, применение иглы АСМ для исследования нелинейно-оптических свойств золотых наночастиц значительно улучшает пространственное разрешение карт двухфотонной люминесценции.

1.2. Численное моделирование и обсуждение экспериментальных результатов

–  –  –

где Vnp и Vtip – объемы наночастицы и иглы АСМ, соответственно, A – коэффициент пропорциональности, зависящий от частоты падающего излучения и физических свойств люминесцирующего материала [64, 68]. Отметим, что данная модель качественно включает в себя и описание генерации второй гармоники в системе игла-наночастица. Как показано ниже, взаимное расположение и ориентация наночастицы, иглы АСМ и направления вектора

–  –  –

Расчеты проводились в области с размерами по осям: X – 300 нм, Y – 300 нм, Z – 500 нм.

В направлениях осей X и Y задавались периодические граничные условия, а вдоль оси Z область была ограничена идеально согласованными слоями (англ. PML – perfect matched layers) толщиной 50 нм. Наночастица моделировалась эллипсоидом вращения с размерами 6545 нм, а игла АСМ моделировалась усеченным конусом с двумя усеченными сферами при основаниях (нижняя усеченная сфера моделирует кончик иглы с радиусом 35 нм, а верхняя добавлена, чтобы избежать особенностей, связанных с резкими изломами поверхности). Материал наночастицы и иглы – золото.

–  –  –

создаваемого иглой АСМ и золотой наночастицей, облучаемых лазерным излучением. (а) 3D изображение зонда и наночастицы; (б) поперечное сечение ячейки для расчетов.

–  –  –

= 1.09 [70]. Эта аналитическая зависимость хорошо описывает дисперсию золота, измеренную Джонсоном и Кристи, в рассматриваемом диапазоне длин волн.

Изображенный на рисунке 1.7 зонд имел радиус закругления острия 35 нм и длину 190 нм. Зонд располагался в плоскости XZ c наклоном от оси Z в сторону оси X на угол 15°, что соответствовало экспериментальным условиям.

Источник излучения (рисунок 1.7б) включался мгновенно и создавал бегущую вдоль оси Z плоскую волну с напряженностью электрического поля E0 и длиной волны 800 нм. В основных расчетах использовалась равномерная пространственная сетка с шагом 2 нм. Для увеличения точности вычислений использовалось субпиксельное сглаживание [71]. Чтобы избежать влияния переходных процессов, связанных с мгновенным включением поля и установлением распределений полей в системе наночастица-игла АСМ, интегралы выражения (1.1), характеризующие нелинейный отклик, вычислялись спустя 12.5 периодов поля от момента включения источника и усреднялись по одному периоду поля.

В численном моделировании процесса сканирования зонд был неподвижен, наночастица перемещалась в плоскости XY, а при приближении к зонду смещалась еще и вниз по оси Z, таким образом, чтобы между ней и зондом сохранялся зазор в 5 нм (рисунок 1.7б).

–  –  –

Начало системы координат в плоскости XY соответствует центру наночастицы.

Как видно из рисунка 1.8, который представляет собой базисный набор геометрий для рассматриваемой задачи, расположение максимумов сигнала двухфотонной люминесценции системы наночастица-игла АСМ, в первую очередь, определяется поляризацией падающего излучения. Они расположены по бокам от частицы и лежат на линии, параллельной вектору напряженности электрического поля E0 в падающей волне. Причем наиболее сильный сигнал наблюдается, когда частица ориентирована вдоль вектора E0. Напомним, что игла наклонена к оси Z в положительном направлении оси X. С этим связана асимметрия относительно центра наночастицы в изображенных на рисунке 1.8a и рисунке 1.8в распределениях сигнала двухфотонной люминесценции.

–  –  –

Рисунок 1.8.

Численно рассчитанные карты сигнала двухфотонной люминесценции I NL при сканировании золотой наночастицы иглой АСМ. Пунктирной линией обозначены контуры наночастицы, стрелка указывает направление поляризации падающего поля E0.

Рассчитанные карты двухфотонной люминесценции, изображенные на рисунке 1.8, качественно согласуются с результатами эксперимента. Так же как в эксперименте, сбоку от наночастицы наблюдаются яркие области двухфотонной люминесценции, связанные с усилением лазерного поля в зазоре между иглой и наночастицей. Когда кончик иглы АСМ находится над самой наночастицей или на расстоянии от нее, превышающем характерный масштаб острия зонда (радиус закругления), нелинейный отклик относительно небольшой.

NL Зависимость сигнала двухфотонной люминесценции I от расстояния между наночастицей и иглой АСМ (для геометрии рисунка 1.8а, игла приближается к наночастице справа вдоль оси X) приведена на рисунке 1.9. Расчеты проводились с шагом пространственной сетки 1 нм. На рисунке 1.10 представлены соответствующие распределения интенсивности ближнего поля E (r) в поперечном сечении при расстояниях между золотой наночастицей и E( r)

–  –  –

поперечном сечении при различных расстояниях между золотой наночастицей и иглой АСМ:

(а) 2 нм, (б) 30 нм. Стрелка указывает направление поляризации падающего поля E0.

Обсудим вопрос о вкладе люминесценции стеклянной подложки на нелинейнооптический сигнал. Нами было выполнено двумерное сканирование образца (стеклянная подложка с расположенными на ней золотыми наночастицами) через область фокуса лазерного пучка. Полученная картина изображена на рисунке 1.11 (фактически это то же самое, что приведено на рисунке 1.4, только на меньшем масштабе). Из нее видно, что люминесценция стеклянной подложки существенно (примерно на два порядка согласно приведенной вставке на рисунке) меньше люминесценции наночастиц. В то же время, как следует из рисунка 1.10, при приближении зонда АСМ к наночастице наблюдается дополнительное усиление поля в подложке с характерными размерами порядка размера наночастицы, которое может составлять 2-3 раза. Это может приводить к увеличению сигнала двухфотонной люминесценции от покровного стекла в 2-4 раза (такое незначительное усиление сигнала связано с тем, что размер усиленного наночастицей поля много меньше, чем размер фокального пятна фемтосекундного пучка), что остается гораздо меньше, чем нелинейный сигнал, вызываемый наночастицей с иглой. Поэтому можно сделать вывод о том, что люминесценция от стеклянной подложки не оказывает заметного влияния на измеряемую в эксперименте картину распределения нелинейно-оптического сигнала.

–  –  –

Рисунок 1.11.

(а) Распределение двухфотонной люминесценции поверхности покровного стекла с золотыми наночастицами при сканировании сфокусированным фемтосекундным лазерным излучением. (б) Сечение вдоль соответствующей линии рисунка (а).

Ранее отмечалось, что пространственные распределения двухфотонной люминесценции, полученные при сканировании иглой АСМ поверхности с золотыми наночастицами, существенно отличаются от топографии. Численное моделирование показывает, что структура карт двухфотонной люминесценции определяется формой и ориентацией наночастиц относительно поляризации падающего поля и зонда АСМ. Это означает, что пространственные распределения двухфотонной люминесценции содержат в себе дополнительную информацию о форме и ориентации наночастиц. Эту информацию можно извлечь путем сопоставления экспериментальных карт двухфотонной люминесценции с расчетными картами для базисного набора наночастиц различной формы и ориентации. Предлагаемая методика диагностики может быть полезной в случаях, когда пространственного разрешения АСМ не достаточно, чтобы разрешить параметры наночастицы (например, ориентацию частицы) с требуемой точностью.

Эффективность предлагаемой методики диагностики демонстрируют рисунки 1.12а и 1.12б. На них приведены топографические карты сигнала двухфотонной люминесценции в приближенной к эксперименту геометрии для наночастицы эллиптичной формы (параметры расчетов такие же, как на рисунке 1.8, но вектор электрического поля E0 ориентирован под углом 30° к оси Y, цветовая шкала в линейном масштабе). Сравнивая карты, изображенные на рисунках 1.12а и1.12б, с результатами эксперимента (рисунок 1.6б), можно сделать вывод, что исследуемая частица имеет характерные размеры и ориентацию по отношению к зонду АСМ наиболее близко совпадающие со случаем, изображенном на рисунке 1.12б.

–  –  –

Рисунок 1.12.

Численно рассчитанные топографические карты сигнала двухфотонной NL люминесценции I при сканировании золотой наночастицы иглой АСМ. Пунктирной линией обозначены контуры наночастицы, стрелка указывает направление поляризации

–  –  –

В данной работе был рассмотрен случай, когда размеры наночастицы и кончика зонда АСМ сравнимы друг с другом. Оптический отклик такой связанной системы определяется формой и ориентацией наночастицы и зонда АСМ. Если размер наночастицы значительно больше острия иглы АСМ, то наночастица своим ближним полем существенно влияет на оптический отклик зонда. В этом случае игла АСМ фактически используется для исследования распределения ближних полей вблизи наночастицы [44].

Таким образом, были проведены экспериментальные исследования и численное моделирование сигнала двухфотонной люминесценции при сканировании покрытой золотом иглой АСМ поверхности с расположенными на ней золотыми наночастицами, облучаемых фемтосекундными лазерными импульсами. С помощью численного FDTD моделирования было показано, что измеренные в эксперименте карты двухфотонной люминесценции содержат в себе дополнительную информацию о форме и ориентации исследуемых наночастиц. Эту информацию о наночастицах можно извлекать путем сопоставления экспериментальных результатов с базисными картами двухфотонной люминесценции, рассчитанными для эталонных объектов.

Результаты, представленные в данной главе, опубликованы в работах [А1, А4-А13].

Глава 2. Наноструктурирование поверхностей полимерных пленок с помощью иглы атомно-силового микроскопа Как было показано ранее в работе [52], при облучении иглы атомно-силового микроскопа фемтосекундными лазерными импульсами на поверхности различных материалов возможно формирование наноструктур с размерами в несколько десятков нанометров.

Основным механизмом образования наноструктур является нагрев иглы поглощенным лазерным излучением, ее термическое расширение и ударное воздействие на поверхность.

Однако при проведении исследований было выяснено, что помимо нагревного механизма важную роль может играть и чисто механическое воздействие иглы на некоторые относительно мягкие материалы. Для выяснения относительной роли механического воздействия иглы в задаче о наноструктурировании образцов иглой АСМ при ее облучении фемтосекундным лазерным излучением были выполнены дополнительные исследования, касающиеся формирования наноструктур на поверхности пленок из различных полимеров (полиметилметакрилат, полистирол, позитивный фоторезист ФП-9120-2) при механическом воздействии иглы АСМ в режиме больших прижимных сил (150-1500 нН).

Нужно отметить, что наноструктурирование поверхностей образцов с использованием зондов сканирующего туннельного микроскопа и атомно-силового микроскопа исследуется фактически с момента изобретения этих микроскопов. Актуальность данных исследований связана с возможностями применения формируемых структур с нанометровыми размерами для адресной доставки лекарств и создания элементов памяти со сверхвысокой плотностью записи информации. Для создания наноструктур на поверхности применяются различные режимы воздействия. При работе в режиме силовой литографии с использованием жестких кантилеверов были получены наноструктуры в виде углублений в мягких полимерных материалах [72]. Подавая импульсы напряжения на проводящую иглу, можно получать наноструктуры на проводящих же поверхностях [73] или выпуклые наноструктуры на тонких (порядка 30 нм) полимерных пленках [74], нанесенных на проводящую подложку.

2.1. Методика проведения эксперимента и результаты

В экспериментах исследовалось формирование наноструктур иглой АСМ на поверхности образцов, представляющих собой полимерные пленки из различных материалов, нанесенные на стеклянную подложку. Качественная схема эксперимента приведена на рисунке 2.1. В работе использовался коммерческий АСМ модели «Смена» фирмы «НТ-МДТ».



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
Похожие работы:

«ВЕСТНИК Технические и физико-математические науки 2014/3 СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО-CONSTRUCTION MANUFACTURING AND MATERIAL ENGINEERING УДК 691+691.126:666.9.015.22+691.4(571.52) ОЦЕНКА КАЧЕСТВА КЕРАМИЧЕСКОГО СЫРЬЯ ТУВЫ Кара-сал Б.К. Тувинский государственный университет, Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, Кызыл EVALUATION OF THE QUALITY OF CERAMIC RAW MATERIALS OF TUVA Kara-sal B.K. Tuvan State University, Tuvan Institute of Exploration of...»

«КАЗАНСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Кафедра системного анализа и информационных технологий А.А. АНДРИАНОВА, Р.Ф. ХАБИБУЛЛИН ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ Учебно-методическое пособие Казань – 2015 УДК 519.83 ББК 22.18 Принято на заседании кафедры системного анализа и информационных технологий Протокол № 7 от 14 апреля 2015 года Рецензенты: доктор физико-математических наук, профессор кафедры анализа данных и исследования...»

«ЧТО ТАКОЕ СПЕКЛЫ SPECKLES. WHAT THEY ARE.. S. S. ULYANOV ‡ ‡‚ „‰‡ ‚ ‚ Speckles are formed when laser radiation is. diffused in random media. В середине XX века начала формироваться новая область науки – лазерная физика, величайшим Reasons for the appearдостижением которой явилось создание лазеров. ance of speckle-fields and Свет лазера отличается от остального оптического their general properties излучения высокой степенью монохроматичности и пространственной когерентности. Сразу же после...»

«ЗАКЛЮЧЕНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО СОВЕТА Д 002.098.01 на базе Федерального государственного бюджетного учреждения науки Институт физики микроструктур Российской академии наук ПО ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ НАУК аттестационное дело № _ решение диссертационного совета от 8 октября 2015 г. № 11 о присуждении Кокурину Ивану Александровичу, гражданство Российская Федерация, ученой степени кандидата физико-математических наук. Диссертация «Эффекты...»

«Физические основы естествознания: некоторые физические аспекты химических наук 25 ноября (среда), Растворы и электролиз растворов: как физики в XIX-XX веках создали физическую химию. Галина Александровна Цирлина, tsir@elch.chem.msu.ru 2 декабря (среда), 17:05 Спектроскопия молекул, ионов и радикалов: какхимические частицы откликаются на переменные поля и что из этого может извлечь физик. Владимир Исаевич Фельдман 7 декабря (понедельник), 17:05, Актовый зал Молекулы в экстремальных условиях, в...»

«УДК 550.312, 550.8.02, 550.83.045 ОРГАНИЗАЦИЯ НАЗЕМНОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ АЭРОГРАВИМЕТРИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИФЗ РАН НАД АКВАТОРИЕЙ ТИХОГО ОКЕАНА ВБЛИЗИ ВОСТОЧНОГО ПОБЕРЕЖЬЯ КАМЧАТКИ Конешов В. Н., Погорелов В. В., Соловьев В. Н. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики Земли им. О.Ю.Шмидта Российской академии наук (ИФЗ РАН), г. Москва, slavakoneshov@hotmail.com Введение В сентябре 2013 г. ИФЗ РАН приступил к выполнению работ по изучению гравитационного поля и уточнению...»

«БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ Майанов Б.С., рманова Г.Т. «Тополин» премиксі жне «Тополин» эмульсиясыны стті физика химиялы крсеткіштеріне сері 216 Беккужина С.С. Макшева А., Тоймбаева Д., Имашева А.О. Использование бав в культуре пыльников пшеницы (Triticum Aestivum L) 219 Ручкина Г.А. Влияние интенсивного использования высокопродуктивных свиноматок на их физиологическое состояние 225 Табынов К.К. Изучение энзиматических свойств высокопатогенных штаммов вируса гриппа птиц, выделенных на территории...»

«Российская Академия наук Санкт-Петербургский филиал Архива РАН Фонд № 1078 Давиденков Николай Николаевич (1876–1962), физик, академик АН УССР Опись 1 Научные труды, документы к биографии и по деятельности, переписка за 1885 – 1979 гг. Санкт-Петербург Оглавление листы Предисловие 2–4 Список сокращений 5 №№ дел 1. Научные труды (1909–1935) 1 – 11 2. Документы к биографии (1892 – 1979) 12 – 47 3. Фотографии (1885 –1974) 48 – 57 4. Документы по деятельности (1914 – 1936) 58 – 63 5. Переписка (1894...»

«\ Семен Петрович ШУБИН (1908—1938) 1958 г. Август Т. JLXV, вып. 4 УСПЕХИ ФИЗИЧЕСЕИХ НАУЕ PERSONALIA СЕМЕН ПЕТРОВИЧ ШУБИН (К пятидесятилетию со дня рождения и двадцатилетию со дня смерти) Семен Петрович Шубин родился 31 июля 1908 г. в городе Либаве (ныне Латвийской ССР) в семье журналиста. Еще в ранней юности С. П. проявил очень большие способности и интерес к науке. К 14 годам талантливый мальчик уже фактически имел законченное среднее образование и в 1923 г. по специальному разрешению (ввиду...»

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.В. ЛОМОНОСОВА ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ Кафедра физики частиц и космологии Курсовая работа по теме: Частицы сверхвысоких энергий и лунный грунт Выполнил студент 2 курса гр. 217: Ф.И.О. Краснов И. В. “ 12 ” мая 2014 Научный руководитель Ф.И.О. Горбунов Д. С. “ 12 ” мая 2014 Москва, 2014г. Содержание 1. Аннотация 3 2. Лунный грунт 4 3. Частицы 5 3.1. Уничтожение решетки..................... 5 3.2. Плавление.................»

«Авторы: Зыкова Ольга Сергеевна, ученица 8 класса МБОУ «СОШ с. Семеновка г. Йошкар-Олы» Республика Марий Эл Чеснокова Юлия Александровна ученица 8 класса МБОУ «СОШ с. Семеновка г. Йошкар-Олы» Республика Марий Эл Руководитель: Сандакова Надежда Алексеевна, учитель физики МБОУ «СОШ с. Семеновка г. Йошкар-Олы» Республика Марий Эл Диффузия и проблемы экологии Актуальность выбранной темы: Экологические проблемы планеты – это не только слова. Свежий воздух, чистая вода и здоровье человека тесно...»

«Вестник Воронежского института МВД России №2 / 2015 ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ А.Ф. Самороковский, Е.Н. Середа В.В. Меньших, кандидат технических доктор физиконаук, доцент математических наук, профессор МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ГРУПП ДЛЯ РОЛЕВОГО ОБУЧЕНИЯ ПРИНЯТИЮ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ THE MODEL OF GROUP FORMATION FOR ROLE TRAINING TO TAKE MANAGERIAL DECISIONS Рассматриваются особенности отбора руководителей и сотрудников органов внутренних дел для подготовки к действиям при...»

«1 Отзыв официального оппонента на диссертацию Фам Май Ан «Исследование физических аномалий в монокристаллах LiNbO3», представленную на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.04 – Физическая электроника. Актуальность темы. Рассмотренные в диссертационной работе основные задачи комплексного экспериментального исследования физических свойств сегнетоэлектрического монокристалла ниобата лития в области температур от комнатной до +200 C и их аномалий в...»

«на сигнал функции зрачка линзы. К примеру, в принципе невозмож­ но реализовать фильтр-маску для оптической системы с импульсным откликом Азад(2/) близким к дельта-образному, из-за того, что им­ пульсный отклик системы имеет ограниченный спектр простран­ ственных частот. Использование однолийзовой оптической системы в задаче обратной фильтрации вследствие пространственно-зависи­ мого импульсного отклика системы с произвольным фильтром прак­ тически невозможно. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Анализ...»

«Межрегиональные исследования в общественных науках Министерство образования и науки Российской Федерации «ИНОЦЕНТР (Информация. Наука. Образование)» Институт имени Кеннана Центра Вудро Вильсона (США) Корпорация Карнеги в Нью-Йорке (США) Фонд Джона Д. и Кэтрин Т. МакАртуров (США) Данное издание осуществлено в рамках программы «Межрегиональные исследования в общественных науках», реализуемой совместно Министерством образования и науки РФ, «ИНО Центром (Информация. Наука. Образование)» и...»



 
2016 www.os.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Научные публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.