Эксπир
Регистрация / Вход

Формирование наноструктур и нелинейная ближнепольная диагностика наноразмерных поверхностных объектов с помощью фемтосекундного лазерного излучения и атомно-силовой микроскопии

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
1,95 млн
Внебюджетные средства
1 млн

Работы должны проводиться в рамках критической технологии «Нанотехнологии и наноматериалы» Работы должны соответствовать по предполагаемому исполнению лучшим мировым стандартам. Создаваемый научно-технический задел должен обеспечивать в будущем проведение опытно-конструкторских и технологических работ на конкурентном уровне. Результаты работ должны способствовать дальнейшему инновационному развитию российских технологий в данном приоритетном направлении Программы.

Соисполнители

Этапы проекта

1
22.03.2007 - 15.07.2007
Целью первого этапа НИР является осуществление наноструктурирования металлических пленок с помощью АСМ и разработка методик нелинейной диагностики поверхностных нанообъектов.
На этапе №1 НИР выполненные следующий объем работ:
1. Теоретическое и экспериментальное исследование формирования поверхностных наноструктур, возникающих при облучении фемтосекундным лазерным излучением под иглой атомно-силового микроскопа.
1.1. Продемонстрирована возможность образования на поверхности образцов углублений (кратеров) диаметром 20–100 нм и глубиной в несколько нанометров. Наноструктуры в проведенных экспериментах создавались в разных материалах, начиная с мягкого и легкоплавкого индия и кончая таким жестким и тугоплавким магнитным материалом, каким является FeCr.
1.2. Исследовано влияние зависимости порога образования наноструктур от поляризации лазерного излучения, длительности лазерного импульса, расстояния между острием зонда и поверхностью образца.
1.3. Выполнен анализ экспериментальных результатов с точки зрения выяснения механизма, ответственного за наноструктурирование, который позволил сделать вывод о том, что основной причиной образования наноструктур на поверхности образцов при лазерном облучении зонда АСМ является разогрев зонда поглощенным лазерным излучением и его механическое давление на образец при термическом удлинении.
2. Разработка и реализация нелинейной диагностики поверхностных нанообъектов с использованием лазерного излучения и атомно-силовой микроскопии.
2.1. Собрана экспериментальная установка на основе коммерческого атомносилового сканирующего микроскопа фирмы NTMDT и источника оптического излучения - фемтосекундного лазера. В качестве тестовых структур были выбраны квантовые точки CdSe с размерами порядка 10 нм, периодическая структура кремниевых острий с радиусом кривизны кончика порядка 10нм, периодическая структура полос золота толщиной 70нм на кремниевой подложке.
2.2. Проведен расчет свойств локального оптического поля в ансамбле наносфер с заданной дисперсией размеров. Показано, что восприимчивость данной системы обладает резонансным характером.
3. Проведены патентные исследования.
Развернуть
2
16.07.2007 - 31.10.2007
1.1 Проведены экспериментальные и теоретические исследования, направленные на выяснение механизмов образования наноструктур при облучении активной зоны атомно-силового микроскопа лазерными импульсами фемтосекундной длительности;
1.2 Оптимизированы режимы воздействия лазерного излучения фемтосекундной длительности с целью минимизации размеров наноструктур;
1.3 Изучено влияние материала зонда атомно-силового микроскопа и плёнки с целью минимизации размеров наноструктур;
1.4 Созданы наноструктуры на магнитных материалах, таких как FeCr, СоС, и др.;
1.5. Построена теоретическая модель нелинейно-оптического отклика наноструктур в ближнем оптическом поле в присутствии зонда атомно-силового микроскопа.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.3 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
2 млн
профинансировано
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Организация
ОИВТ РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Организация
ФГБОУ ВО "УГАТУ"
профинансировано
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Организация
ИСАН
профинансировано
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области индустрии наносистем и материалов по критической технологии «Нанотехнологии и наноматериалы» (мероприятие1.3 Программы)
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
92 млн
Количество заявок
241
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области индустрии наносистем и материалов по критической технологии «Нанотехнологии и наноматериалы» (мероприятие 1.3 Программы)
Продолжительность работ
2007 - 2008, 11 мес.
Бюджетные средства
16 млн
Количество заявок
72
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем
Продолжительность работ
2007, 8 мес.
Бюджетные средства
72 млн
Количество заявок
48
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Биомедицинские и ветеринарные технологии жизнеобеспечения и защиты человека и животных»
Продолжительность работ
2007, 8 мес.
Бюджетные средства
72 млн
Количество заявок
136
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Геномные и посттеномные технологии создания лекарственных средств» (мероприятие 1.2 Программы)
Продолжительность работ
2007, 8 мес.
Бюджетные средства
72 млн
Количество заявок
43