Калибровка сканирующих зондовых микроскопов: статические и динамические меры
- 1 МГУ им. М.В. Ломоносова (Москва, Россия)
- 2,3 МГУ им. М.В. Ломоносова (Москва, Россия); ООО НПП «Центр перспективных технологий» (Москва, Россия)
Аннотация
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.
- Поступила
- 24.01.2024
- Одобрена
- 07.02.2024
- Принята
- 04.03.2024
Для цитирования
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
Список источников
- 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.
- 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.
- Certificate of type approval of measuring instruments RU.C.27.004.A №42471
- https://rusneb.ru/catalog/000224_000128_0002626194_20170724_C1_RU/
- 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.
- Ахметова А.И., Яминский И.В., Синицына О.В., Мешков Г.Б. Метрологическое обеспечение в бионаноскопии // Наноиндустрия. 2016. № 66(4). С. 36–39.
- Патент на изобретение (РФ) № 2538029. Калибровочный эталон для профилометров и сканирующих зондовых микроскопов. 2014.