Індекс рубрикатора НБУВ: В379.351 + В338.28

Рубрики:

Фазові рівноваги. Фазові перетворення

Електронні і іонні мікроскопи

Шифр НБУВ: Ж14159 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто елементи електронної та іонної оптики, будову та принципи дії просвічувального, растрового, тунельного, електронно-зондового мікроскопів та аналізаторів, формування зображення. Описано основи кінематичної та динамічної теорії контрастів, електронографічного аналізу монокристалічних, полікристалічних та аморфних зразків. Подано приклади застосування Фур'є-когерентного аналізу для обробки електронно-мікроскопічних зображень.

Розвинуто мікроскопічний підхід, що дозволяє отримати точний розв'язок самоузгодженого рівняння для типу Ліппмана-Швінгера. Головна ідея підходу полягає в точному підсумовуванні нескінченного ряду ітераційної процедури для самоузгодженого інтегрального рівняння за допомогою діаграмної техніки. Запропонований метод дозволяє обчислювати картину розподілу ближнього поля для скануючої мікроскопії ближнього поля. А саме, цей метод може бути корисним при обчислюванні ближнього поля системи, що складається з об'єкту та малого зонду. Тоді зонд можна вважати квазі нуль-вимірним об'єктом. Таке припущення дозволяє брати до уваги процеси багаторазового розсіювання тільки всередині об'єкту та при взаємодії між об'єктом та зондом. Точний розв'язок для самоузгодженої системи рівнянь отримано в термінах ефективної сприйнятливості системи. Обговорюється застосування методу для розгляду програми визначення орієнтації великих молекулярних комплексів.

Мікронаконечники для розробки спін-поляризованої скануючої тунельної мікроскопії (СТМ) із GaAs виготовлено методом анізотропного мокрого витравлювання. Поверхню мікронаконечника пасивовано атомами S для стримання поверхневих станів. Виявилось можливим детектування змін тунельного струму для намагнічених тонких плівок Ni, обумовлених напрямком обертання циркулярного поляризованого світла, висвітлюючого наконечники з GaAs. Сигнал відгуку на поляризацію залежить від орієнтації намагнічування нікелевого зразка та від напруги зміщення на наконечнику. Зроблено спробу візуалізації сигналів відгуку та виявлено можливість спін-поляризованої СТМ з використанням мікронаконечника із GaAs з оптичною накачкою.

Описано сучасний стан та перспективи розвитку програмного забезпечення системи рентгеноспектрального мікроаналізу, що використовується в електронних мікроскопах-мікроаналізаторах РЕММА-101А та РЕММА-102.

Розглянуто розв'язання задачі комп'ютерної класифікації рентгенівських спектрів, отриманих енергодисперсійним спектрометром на просвічуючому електронному мікроскопі ПЭМ-125Л виробництва "АО Селмі" (м.Суми).

Предложен метод оценки фокусности растрового изображения, основанный на использовании в качестве информационных признаков максимума градиента распределения яркости на рецепторном поле изображения и уровень яркости, вычисленный как частный случай лапласиана и соответствующий 5% уровню функции распределения градиента яркости. Алгоритм решения задачи реализован в среде MS DevStudio Visual C++ 5.0. Проведен компьютерный эксперимент по автофокусировке, моделирующий работу растрового микроскопа.

Запропоновано підхід до класифікаційної автонастройки електронного мікроскопа за зображенням у межах методу функціонально-статистичних випробувань. Процес настройки розглянуто як ітераційну процедуру пошуку максимуму інформаційної міри різноманітності початкового (розфокусованого) і поточного класів зображення.

Наведено три методики оцінювання якості цифрового мікроскопу, за основані на порівнянні вихідних зображень реального та ідеалізованого цифрових мікроскопів. Перша методика базується на нормалізованій середньоквадратичній різниці як абсолютній мірі розрізненості зображень. Друга методика побудована на оцінюванні коефіцієнта кореляції, котрий відображає якість як різницю лінійних комбінацій вихідних зображень. Третя методика грунтується на застосуванні потоку інформації у цифровому мікроскопі.

Зазначено, що рух кінчика вістря вивчався за допомогою методу молекулярної динаміки, а рух усього кантилевера - за допомогою теорії катастроф. Розроблено методику комп'ютерної побудови зображень поверхонь з дефектами в атомно-силовому мікроскопі у режимах постійної сили та висоти сканування. Вивчено вплив радіуса вістря та режимів на роздільну здатність і контраст зображень. Досліджено механізми деформацій кінчика вістря, визначено критичні висоти сближення та сили сканування. Мікросистему "тримач кантилевера - кантилевер - вістря - поверхня" запропоновано розглядати як адгезійну і фрикційну машини катастроф. Детально вивчено явища "стрибків до контакту" та "прилипання - ковзання". Розраховано величини стрибків вістря та сили, виявлено причини нестійкого руху. Встановлено критерії руху без стрибків, одно- та багатократних ковзань. Для запобігання руйнування вістрь запропоновано безкатастрофні та беззносні режими сканування.

Узагальнено питання, пов'язані з вибором структури, особливостями формування сигналу та оцінкою характеристик телевізійного мікроскопа.

Предложен математический аппарат для вычисления дифракционной составляющей глубины резко изображаемого пространства в оптическом микроскопе по критериям Рэлея и Марешаля. Проведен сравнительный анализ результатов расчета по известным и предложенным формулам.

There are proposed the mathematical apparatus for calculation of diffraction part of a focus depth in a light microscope based on Raylegh and Mareshal criterias. There is made a comparison analysis of the results obtained using known and proposed formulas.

Предложена и исследована конструкция пьезокерамического сканера для наномикроскопов на основе биморфных пьезоэлементов. Построена и исследована модель этого сканера при помощи программы MicroCap 7.0. Установлено, что уровень связи между биморфными пьезоэлементами, которые создают колебания по координатам X, Y, Z, не превышает -20 дБ.

Is offered and the design of the piezoceramic scanner for nanomicroscopes on a basis bimorphic of piezoelements is investigated. Is constructed and the model of this scanner is investigated through the program MicroCap 7.0. Is established, that the level of connection between by bimorphic elements, which create fluctuations on coordinates X, Y, Z, does not exceed -20 dB.

Розглянуто проблеми створення п'єзосканерів. Запропоновано і досліджено конструкцію п'єзокерамічного сканера для наномікроскопів на основі біморфних п'езоелементів. Побудовано і досліджено модель цього сканера за допомогою пакета програми FemLab 3.2.

Створено пристрій для дослідження дисперсії діелектриків у широкому діапазоні частот: від сотень мегагерців до десятків гігагерців. Проведено тестові вимірювання, які продемонстрували працездатність схеми та вказали на напрямки її вдосконалення.

Представлены конструкция и результаты исследования сканирующего микроскопа мм диапазона с высоким пространственным разрешением для исследования магнитной неоднородности низкоразмерных магнетиков и ферромагнетиков методом электронного спинового резонанса в диапазоне 30 - 45 ГГц. Статическое магнитное поле в исследуемой области образца создано с помощью специального концентратора магнитного поля. Автоматизированная система управления и регистрации сигналов позволяет проводить механическое перемещение образца относительно рабочего зазора концентратора с минимальным шагом 1 мкм и регистрировать амплитуду СВЧ поля в каждой точке пространства с применением цифрового синхронного детектирования. Проведены измерения электронного спинового резонанса в контрольных магнитных образцах с известной намагниченностью насыщения.

Получена формула для оценки предельно достижимой пространственной разрешающей способности в методе микроволновой сканирующей микроскопии. Показано, что на нее мультипликативно влияют как фактор локализации сканирующего поля, ассоциируемый с кривизной максимума его распределения, так и отношение сигнал - шум. Таким образом, пространственная разрешающая способность может быть существенно улучшена не только за счет миниатюризации острия датчика, но и за счет понижения вклада шумовой составляющей и применения алгоритма реконструкции к измеренному профилю. Проверка точности оценки на реальных данных показала ее адекватность. В результате реконструкции удалось повысить разрешающую способность по сравнению с исходными данными сканирования на порядок.

In the paper we adopt the analytical Landau - Ginzburg - Devonshire theory to describe the ferroelectric domain structure formation using Scanning Probe Microscopy. We calculate the effective local piezoresponse of the domain structure within the decoupling approximation using the conventional relation between piezoelectric tensor components and the spontaneous polarization vector. The depth profile of the polarization distribution was derived from the nonlinear Landau - Ginzburg - Devonshire equation. We demonstrate that depending on the material parameters such as the intrinsic domain wall width and probe apex geometry, the shape of the nucleating nanodomains induced by the probe can be either oblate or prolate. The derived analytical expressions for the polarization redistribution caused by the biased probe are valid for both first and second order ferroelectrics.

Розглянуто питання юстування електростатичної фокусувальної лінзи електронно-променевої трубки сканувального оптичного мікроскопа. Запропоновано спосіб юстування з використанням квадрупольних магнітних полів. Наведено алгоритм процедури юстування.

Високе розрізнення польового електронного емісійного мікроскопа, яке одержано нещодавно завдяки застосуванню високопольової методики виготовлення атомних ланцюжків, може бути використане для прямого спостереження внутрішньоатомної електронної будови. У кріогенному мікроскопі одержано зображення просторових конфігурацій атомних орбіталей, що відповідають квантовим станам атома на кінці вуглецевих атомних ланцюжків. Одержаний результат демонструє можливість візуалізації основних аспектів квантової механіки і може сприяти виникненню та розвитку нових підходів у галузі нанотехнологій.