Д.И. Яминский1, C.М. Панова3, И.В. Яминский3

1–3 МГУ им. М.В. Ломоносова (Москва, Россия)
2, 3 ООО НПП «Центр перспективных технологий» (Москва, Россия)
1 y@sinno.ru, 2 serafima.panova@student.physchem.msu.ru, 3 yaminsky@nanoscopy.ru

Постановка проблемы. Современные сканирующие зондовые микроскопы, использующие пьезокерамические подвижки для сканирования, становятся все более важным метрологическим оборудованием. Однако, эти подвижки имеют свои недостатки, такие как крип, нелинейность и гистерезис. Для устранения погрешностей подвижек необходима дополнительная калибровка микроскопа с использованием различных мер.

Цель. Разработать метод обеспечения точности калибровки сканирующего зондового микроскопа, учитывая нелинейность, крип и гистерезис пьезокерамики, посредством использования статических и динамических мер: калибровочных решеток и стандарта нанометра.

Результаты. Проведен анализ пьезокерамических подвижек при сканировании. Рассмотрены две меры различного принципа действия – статического и динамического. Приведены методы калибровки для каждой меры. Возможности по применению мер продемонстрированы с использованием многофункционального сканирующего зондового микроскопа ФемтоСкан.

Практическая значимость. Предложенные меры и методы калибровки помогают повысить метрологический стандарт сканирующих зондовых микроскопов в широком диапазоне перемещений, что позволяет получать более точные измерения и изображения объектов нанометрового масштаба.

Яминский Д.И., Панова C.М., Яминский И.В. Калибровка сканирующих зондовых микроскопов: статические и динамические меры // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2024. Т. 16. № 2. С. 48–53. DOI: https://doi.org/ 10.18127/ j22250980-202402-05

1. Lippmann G. Principe de la conservation de l'électricité [Principle of the conservation of electricity]. Annales de chimie et de physique. 1881. V. 24. P. 145.
2. Curie Ja., Curie P. Contractions et dilatations produites par des tensions dans les cristaux hémièdres à faces inclinées [Contractions and expansions produced by voltages in hemihedral crystals with inclined faces]. Comptes Rendus (in French). 1881. V. 93. P. 1137–1140.
3. Certificate of type approval of measuring instruments RU.C.27.004.A №42471
4. https://rusneb.ru/catalog/000224_000128_0002626194_20170724_C1_RU/
5. Голубев С., Захарьин В., Мешков Г., Токунов Ю., Яминский Д., Яминский И. Калибровка зондовых микроскопов. Динамическая мера «нанометр» // Наноиндустрия. 2012. № 38(8). С. 42–46.
6. Ахметова А.И., Яминский И.В., Синицына О.В., Мешков Г.Б. Метрологическое обеспечение в бионаноскопии // Наноиндустрия. 2016. № 66(4). С. 36–39.
7. Патент на изобретение (РФ) № 2538029. Калибровочный эталон для профилометров и сканирующих зондовых микроскопов. 2014.