Регистрация / Вход
Прислать материал

Создание монослоев на поверхности твердого тела.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.434.11.2027
Организация
ИАПУ ДВО РАН
Продолжительность работ
2005 - 2006, 13 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Внебюджетные средства
0 млн

разработка методов получения бездефектных монослоев адсорбата (не более одного атомного дефекта на 1000 нм2) различной плотности, упорядоченных массивов атомных кластеров с узким распределением по размерам (дисперсия не более 20 % от среднего размера), одномерных атомных цепочек (длина не менее 100 нм) на поверхности металлов и полупроводников в сверхвысоком вакууме и изучение их атомной структуры, транспортных, магнитных и оптических свойств

Этапы проекта

1
01.09.2005 - 08.12.2005
Объектом исследования являются физические процессы на поверхности твёрдых тел
в сверхвысоком вакууме, кристаллическая и электронная структура поверхностных
фаз и нанообъектов.
Целью проведения данной работы является исследование физических
принципов формирования полупроводниковых, металлических и
диэлектрических структур с пониженной размерностью на поверхности
твёрдых тел в сверхвысоком вакууме
В результате выполнения проекта изучены физические принципы
формирования полупроводниковых, металлических и диэлектрических
структур с пониженной размерностью, проведен анализ кристаллической
структуры и атомарного состава. Представлены результаты исследований методов
формирования упорядоченных наноструктур на поверхности полупроводников
и металлов. Показано, что методы исследования, используемые в работе,
позволяют провести изучение кристаллической структры и свойств
нанообъектов, изучить физические процессы на поверхности твёрдого тела,
которые приводят к формированию упорядоченных структур.
Развернуть
2
01.01.2006 - 30.06.2006
1. Проведено формирование и исследование одномерных систем на основе благородных и магнитных металлов на ступенированных поверхностях тугоплавких металлов.
2. Изучены возможности использования направленной локальной десорбции для создания регулярных (линейных) атомных структур на поверхности твердого тела: измерен выход атомов Na при электронно-стимулированной десорбции из слоя Na на золоте в зависимости от температуры и энергораспределение атомов Na в зависимости от энергии электронов, толщины пленки золота, концентрации натрия и температуры.
3. Созданы упорядоченные атомные структуры путем осаждения магнитных металлов на поверхность кремния и исследованы их свойства: проведено компьютерное моделирование пространственного распределения зарядовой плотности, определены работа выхода и поверхностная энергия, тип химической связи для систем Fe-Si(111), Ni-Si(111) Co-Si(111); исследованы магнитная структура и магнитный момент для данных систем.
4. Созданы и изучены упорядоченные наноструктуры на поверхности металлов и полупроводников при воздействии молекулярных галогенов и в процессах окисления: изучены морфология и структура пленки меди, напыленной на Si(111); создана плёнка CuI путем йодирования пленки Cu и изучена её атомная структура.
5. Проведено формирование интерфейсов при осаждении органических пленок на поверхность металлов и полупроводников, сделано их исследование и локальная модификация: исследованы атомные процессы на поверхности Si(111), определяющие формирование топографического рельефа, и латеральная диффузия молекул фторированных фуллеренов.
6. Созданы нанообъекты и проведено направленное формирование их атомной и электронной структуры при воздействии импульсами оптического излучения и высокого напряжения: проведена идентификация центров окраски TiO2-x методами СДО и УФ ФЭС, определены кинетические параметры фотоактивированных центров – время жизни в СВВ, сечения захвата молекул.
7. Изучены на атомном уровне явления самоорганизации в адсорбированных слоях и созданы регулярные массивы атомных кластеров и линейных атомных цепочек на поверхности кремния
Свидетельством высокого уровня НИР является то, что за 1 полугодие 2006 года опубликовано 5 статей Кроме того, на основании полученных в ходе выполнения контракта результатов и под руководством ведущих специалистов коллектива защищены 2 кандидатских диссертации.
Развернуть
3
01.07.2006 - 31.10.2006
1. Обобщены результаты исследований, выполненных на предыдущих этапах.
2. Проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ 15.011-96 СРППП. «Патентные исследования».
3. Проведены следующие научные исследования:
1) Сформированы и исследованы одномерные системы на основе благородных и магнитных металлов на ступенированных поверхностях тугоплавких металлов.
2) Изучены возможности использования направленной локальной десорбции для создания регулярных (линейных) атомных структур на поверхности твердого тела.
3) Созданы упорядоченные атомные структуры путем осаждения магнитных металлов на поверхность кремния и исследованы их свойства:
- исследовано формирование наноразмерных структур кобальта на модифицированной поверхности кремния.
4) Разработаны методы формирования металлических нанопроводников размером 3-5 нм в тонких слоях фоточувствительных галогенидов металлов на поверхности кремния при локальном воздействии зонда СТМ:
- Созданы медные нанодорожки на поверхности Si(111) путём локального воздействия СТМ-зонда на тонкую плёнку CuI, нанесённую на поверхность Si(111). Оптимизированы режимы воздействия СТМ-зонда.
5) Созданы и изучены упорядоченные наноструктуры на поверхности металлов и полупроводников при воздействии молекулярных галогенов и в процессах окисления.
6) Созданы нанообъекты и сформирована их атомная и электронная структуры при воздействии импульсами оптического излучения и высокого напряжения.
7) Изучены на атомном уровне явления самоорганизации в адсорбированных слоях и созданы регулярные массивы атомных кластеров и линейных атомных цепочек на поверхности кремния:
- выработаны рекомендации по управляемому созданию массивов атомных кластеров на поверхности полупроводниковых твердых растворов;
- разработана технология нанесения контактов и изучены электрофизические свойства металлических атомных цепочек;
- проведена модификация свойств атомных цепочек путем контролируемого изменения условий (температура, скорость осаждения редкоземельных металлов на поверхность и т.д.), при которых нанообъекты формируются;
- изучены обратимые фазовые переходы в субмонослойной системе Tl/Ge(100) при низких температурах;
- изучены закономерности адсорбции молекул фуллеренов на поверхности графена и дисульфида ниобия, структур и размерных характеристик кластерных систем, образующихся при адсорбции, а также влияние температуры и плотности адсорбирующегося потока частиц на рост кластерных систем;
- проведены теоретические расчеты локальной десорбции атомов водорода с поверхности Si(001)(2×1) как результат взаимодействия зонда СТМ с поверхностью.
4. Составлен и оформлен научно-технический отчет.
5. Разработаны рекомендации и предложения по реализации и использованию результатов НИР.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

1.2 Проблемно-ориентированные поисковые исследования фундаментального характера
Продолжительность работ
2009 - 2011, 27 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Организация
ДВФУ
профинансировано
Проведение поисковых научно-исследовательских работ в области естественных наук: 1. Определение элементного состава приповерхностной области квазикристаллов; 2. Магнитные свойства поверхности палладия с ультратонкими слоями рутения; 3. Диагностика элементного состава и морфологии поверхности системы палладий-ультратонкие слои 4d-металлов; 4. Определение морфологии поверхности и элементного состава тонких слоев SrF2; 5. Разработка технологии локального травления и управления атомными реконструкциями на поверхности GaAs; 6. Визуализация слоев графена на различных подложках; 7. Определение температурной стабильности графена, сформированного на монокристалле Ni(111); 8. Исследование механизмов каталитических окислительных реакций на модельных золотых катализаторах; 9. Определение элементного состава поверхности трехкомпонентных сплавов; 10. Анализ наноморфологии поверхности трехкомпонентных сплавов; 11. Формирование упорядоченных наноструктур на модифицированных поверхностях полупроводниковых кристаллов
Продолжительность работ
2009, 3 мес.
Бюджетные средства
1,75 млн
профинансировано
Продолжительность работ
2010 - 2011, 13 мес.
Бюджетные средства
0,5 млн
Организация
ВлГУ
профинансировано
Тема
Создание монослоев на поверхности твердого тела
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка новых методов создания атомно-гладкой поверхности полупроводников A3B5.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка методов неразрушающей туннельной и атомно-силовой спектроскопии нанообъектов в условиях сверхвысокого вакуума с возможностью контроля состояния нанообъекта до и после проведения спектральных исследований.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 13 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка методов атомно-слоевого осаждения диэлектрических, полупроводниковых и металлических покрытий на наноструктурированные поверхности.
Продолжительность работ
2008, 2 мес.
Бюджетные средства
2,5 млн
Количество заявок
1
Тема
Исследование дефектов, структурных и фазовых превращений, диффузионных процессов и физических свойств твёрдых тел при высокоэнергетичных излучениях и термических воздействиях. Нейтронографические исследования сильнофрустрированных и сильнокоррелированных магнитных систем. на установке: "Исследовательский атомный реактор (ИВВ-2М) (рег. № 01-34)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
2,1 млн
Количество заявок
1