Наноразмерные Методы Визуализации
-
Атомно-зондовая микроскопия и масс-спектрометрия: исследование материалов на атомном уровне.
Атомный зонд: микроскопия поля и масс-спектрометрия для анализа отдельных атомов. Разрушающий метод с высоким разрешением, впервые представленный в 1967 году.
-
Электронный микроскоп: принципы работы и история развития
Электронный микроскоп: принцип работы, виды (TEM, SEM, STEM). Высокое разрешение до 0.1 нм для изучения структуры материалов на наноуровне.
-
Полевая ионная микроскопия: Визуализация отдельных атомов
Полевой ионный микроскоп (FIM): история изобретения Мюллером в 1951 году и первое прямое наблюдение атомов вольфрама Бахадуром в 1955 году. Атомная микроскопия.
-
Много места внизу: Приглашение в новую область физики
Фейнман: «Внизу полно места» – лекция 1959 года о манипулировании атомами, нанотехнологиях и перспективах создания сверхплотных схем и микроскопов.
-
Сканирующий туннельный микроскоп: визуализация на атомном уровне
Сканирующий туннельный микроскоп (СТМ): атомно-силовая микроскопия, визуализация поверхности на атомном уровне, разрешение до 0.1 нм. Нобелевская премия!
-
Малоугловое рассеяние нейтронов: структура и возможности анализа материалов.
Рассеяние нейтронов малыми углами (SANS): изучение структуры веществ в мезомасштабе (1-100 нм). Преимущества SANS, области применения и сравнение с SAXS.
-
Спектроскопия сил: изучение взаимодействий на уровне отдельных молекул.
Спектроскопия сил: изучение молекулярных взаимодействий и прочности связей. Методы: АФМ, магнитные пинцеты, биомембраны. Измерение механических свойств.
-
Ультраструктура: Архитектура на Субмикроскопическом Уровне
Ультраструктура клеток и биоматериалов: изучение под электронным микроскопом. Органеллы, классификация организмов, сверхвысокое разрешение.
-
Сканирующая зондовая микроскопия: принципы и методы
Сканирующая зондовая микроскопия (SPM): принцип работы, история создания (1981), атомное разрешение. Изображение поверхности с помощью физического зонда.
-
Фотоэлектронная микроскопия: история и современные методы.
Фотоэмиссионная электронная микроскопия (PEEM): принцип работы, источники возбуждения, применение в физике. Анализ поверхности материалов с высокой чувствительностью.
-
Сканирующая вольтметрия и сканирующая зондовая микроскопия: методы исследования электрических свойств на наноуровне.
Сканирующая вольтметрия (SVM) – неразрушающий метод исследования электрического потенциала поверхности материалов с помощью нанозондов. На основе АФМ.
-
Малоугловое рассеяние в исследовании биологических макромолекул
Малоугловое рассеяние (SAS, SAXS, SANS) – метод анализа структуры биологических материалов и наночастиц. Информация о размерах и форме частиц.
-
Газовая электронная дифракция: метод определения структуры молекул.
Газовая электронная дифракция (ГЭД): определение структуры газообразных молекул без искажений межмолекулярными силами. Основа структурной химии.
-
Сверхвысокий вакуум и его особенности
Сверхвысокий вакуум (UHV): создание, характеристики и применение в научных исследованиях. Давление ниже 10⁻⁹ Торр, свободный молекулярный поток.
-
Микрозонды: принципы работы и области применения.
Микрозонд: анализ микроструктуры образцов пучком частиц (электроны, ионы). Оптические методы (Раман, ИК, LIBS) для микроанализа. Подробно о технике.
-
Трансмиссионный электронный микроскоп с коррекцией аберраций: достижение атомного разрешения
Микроскоп TEAM: разработка и применение TEM с разрешением <0.05 нм – меньше атома водорода! Исследования, электроны, нанотехнологии, разрешение, TEM.
-
Пикотехнологии: манипуляции на атомном уровне
Пикотехнологии: манипуляции материей на уровне пикометров (10^-12 м). Будущее атомного контроля, превосходящее нанотехнологии и химию. Теория и перспективы.
-
Электронный микрозонд: Инструмент для микрохимического анализа твердых веществ.
Электронный микрозонд (ЭМЗ/EPMA): неразрушающий анализ химического состава твёрдых материалов. Точное определение элементного состава (Li-Pu) до 10 ppm.
-
Сканирующая просвечивающая электронная микроскопия: принципы и развитие
Сканирующая просвечивающая электронная микроскопия (STEM): принцип работы, особенности, применение в анализе материалов и спектроскопии (EDX, EELS).
-
Высокоразрешающая электронная спектроскопия потерь энергии (HREELS) для изучения поверхностей.
Высокоразрешающая спектроскопия потерь энергии электронов (HREELS) для изучения поверхностей материалов и адсорбированных молекул. Структура, катализ, рост.
-
Аппарат измерения сил поверхности: принципы и применение.
Аппарат измерения сил поверхности (SFA): принцип работы, применение в жидкостях, изучение сил трения и деформации. Разработка Кембриджского университета.
-
Сканирующая туннельная спектроскопия: изучение электронной структуры поверхности.
Сканирующая туннельная спектроскопия (СТС) и микроскопия (СТМ): изучение электронной структуры материалов и топографии поверхности без контакта.
-
Обратная фотоэлектронная спектроскопия: принципы и методы исследования.
Инверсная фотоэмиссионная спектроскопия (ИФЭС): изучение электронной структуры поверхностей и тонких пленок. Анализ незанятых состояний, высокая чувствительность.
-
Нанолитография с помощью атомно-силового микроскопа: метод прямого нанесения рисунка.
Дип-пен нанолитография (DPN): создание узоров на наноуровне с помощью АФМ. Прямая осадка материалов, масштабы до 100 нм, золотые поверхности.
-
Kelvin probe force microscope
-
Transmission electron cryomicroscopy
-
Кельвин Форрест Куэйт: Пионер атомно-силовой микроскопии
Кельвин Куат – американский инженер, один из изобретателей атомно-силового микроскопа. Профессор Стэнфорда, пионер в акустической микроскопии.
-
Нанотрибология: Исследование трения, износа и адгезии на наномасштабе
Нанотрибология: изучение трения, износа и смазки на наноуровне. Методы анализа (AFM, STM, QCM) для модификации поверхностей и достижения суперсмазки.
-
Profilometer
-
Эксперименты с одиночными молекулами: методы и применение.
Изучение отдельных молекул: новые методы в биологии, химии и физике. Одномолекулярные эксперименты, флуоресцентные техники, анализ свойств молекул.
-
Фокусированный ионный луч: принцип работы и применение.
Фокусированный ионный луч (FIB): анализ, осаждение и удаление материалов. Применение в полупроводниках, материаловедении и биологии. Отличие от электронного микроскопа.
-
Ультрамикротомия: техника получения ультратонких срезов.
Ультрамикротомия: техника нарезки ультратонких срезов для электронной микроскопии. Подготовка образцов толщиной 30-150 нм для биологии, пластиков и металлов.
-
Энергофильтрованная просвечивающая электронная микроскопия: принципы и применение.
Электронная микроскопия с фильтрацией по энергии (EFTEM): анализ состава материалов на атомном уровне. Использование для химического анализа и дифракции.
-
Усиленная рамановская спектроскопия поверхности: принципы и механизмы
Усиленная рамановская спектроскопия (SERS): принцип действия, повышение чувствительности до единичных молекул, теории усиления (электромагнитная и химическая).
-
Криоэлектронная томография: Визуализация биологических объектов в трех измерениях.
Криоэлектронная томография (cryoET): 3D-визуализация биомолекул и клеток с высоким разрешением. Изучение структур в криогенных условиях без фиксации.
-
Отрицательное окрашивание в микроскопии: принципы и применение.
Отрицательное окрашивание в микроскопии: метод контрастирования образцов для диагностики. Используется тушь для визуализации структуры бактерий и других объектов.
-
Электронная микроскопия: метод кольцевого темного поля и Z-контраст
Электронная микроскопия: метод формирования изображений в STEM с помощью кольцевого темного поля. Отличия от обычной ТЕМ и механизмы контраста.
-
Сканирующая ближнепольная оптическая микроскопия: принципы и развитие.
Сканирующая ближняя оптическая микроскопия (NSOM/SNOM): исследование наноструктур с разрешением до 6 нм. Изучение свойств материалов на микроуровне.
-
Высокоразрешающая просвечивающая электронная микроскопия: принципы и применение.
Высокоразрешающая просвечивающая электронная микроскопия: изучение атомной структуры материалов (полупроводники, металлы, графен). Визуализация дефектов!
-
Электронная голография: принципы и применение.
Электронная голография: история и принципы работы. Открытие Деннисом Габором в 1948 году, первые эксперименты и бипризма Möllenstedt. Разрешение до 1 нм.
-
Низкоэнергетическая дифракция электронов для анализа поверхностной структуры
Дифракция низкоэнергетических электронов (LEED): определение структуры поверхности кристаллов. Качественный и количественный анализ, изучение адсорбатов.
-
Characterization (materials science)
-
Neutron triple-axis spectrometry