Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка методов рентгеноструктурной и оптической диагностики новых наноматериалов и создание оптических приборов на их основе

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.434.11.7103

Проведение поисковых исследований и получение новых знаний с использованием возможностей международной кооперации

Этапы проекта

1
07.11.2005 - 08.12.2005
Проведен комплекс работ по адаптации гониометрического оборудования синхротронной станции "Прецизионная рентгеновская оптика" (ПРО) на канале 6.6 Курчатовского источника синхротронного излучения (СИ) к высокоразрешающим методикам исследования низкоразмерных наноструктур с использованием СИ. Проведена модернизация многокружного гониометра, связанная с переориентацией его осей; установлен дополнительный тракт регистрации излучения с электронными устройствами усиления и дискриминации, интегрированными в систему автоматического управления синхротронной станцией; сцинтилляционные детекторы снабжены автоматическими трехступенчатыми фильтрами-ослабителями, управляемыми электромагнитами и позволяющими на 4 порядка увеличить динамический диапазон регистрируемых интенсивностей СИ. На базе полупроводникового германиевого детектора с охлаждением жидким азотом и цифрового спектрометрического процессора реализован метод стоячих рентгеновских волн с регистрацией флуоресцентного излучения. На тестовых образцах получена серия угловых зависимостей интенсивности выхода флуоресцентного излучения, и установлены оптимальные условия получения фазочувствительных кривых. Подготовлена серия модельных образцов пористых наноструктур на основе Ge и GaP, для последующей отработки на них методов характеризации низкоразмерных наноструктур в рамках развиваемых теоретических моделей. Развита статистическая кинематическая теория диффузного рассеяния рентгеновского и синхротронного излучений в нанопористых структурах с учетом взаимной корреляции расположения рентгеноаморфных пор.
Развернуть
2
01.01.2006 - 30.06.2006
Развита теория диффузного рассеяния рентгеновского и синхротронного излучений от образцов с объемными неоднородностями. Рассмотрены различные актуальные модели неоднородностей: частично упорядоченные сферические поры и цилиндрические поры различной ориентации. Проведено последовательное рассмотрение статистического усреднения при вычислении интенсивности диффузного рассеяния, с учетом зависимости числа участвующих в рассеянии элементов объемной неоднородности и влияния различных апертурных факторов, связанных с геометрией эксперимента. Получены выражения для регистрируемой интенсивности в виде, удобном для сравнения величины рассеяния от различных видов неоднородностей и для применения при обработке результатов эксперимента. Проведены эксперименты по рассеянию синхротронного излучения на модельных пористых наноструктурах на основе GaAs и GaP. Проведены необходимые расчеты и математическое моделирование экспериментально исследованных модельных пористых наноструктур. Получено хорошее согласие расчетных кривых, полученных на основе развитой теории, и экспериментальных данных.
Созданные методики расчета рассеяния синхротронного излучения будут использованы для моделирования реальной структуры низкоразмерных нанообъектов.
Развернуть
3
01.07.2006 - 31.10.2006
В настоящей работе в рамках статистической кинематической теории приводятся результаты исследований возможностей метода высокоразрешающей рентгеновской дифракции для характеризации структур с частично упорядоченными квантовыми точками.
Построена статистическая кинематическая теория диффузного рассеяния рентгеновского и синхротронного излучений на кристаллах с нанометровыми квантовыми точками, которая учитывает взаимную корреляцию пространственного расположения квантовых точек. Полученные результаты показывают, что основной отличительной чертой рассеяния от кристаллов с пространственно коррелированными квантовыми точками является наличие четко выраженных дополнительных максимумов на кривых дифракционного отражения и картах распределения интенсивности рассеяния вблизи узла обратной решетки. Появление этих особенностей связано с диффузным рассеянием рентгеновских лучей на частично упорядоченных вдоль поверхности образца квантовых точках. Показана принципиальная возможность идентификации типа упаковки квантовых точек по данным интенсивности диффузного рассеяния. Проведены эксперименты по рассеянию синхротронного излучения на модельных наноструктурах кремния с квантовыми точками германия. Получены карты распределения в обратном пространстве интенсивности рассеяния синхротронного излучения на кристалле кремния с квантовыми точками из германия в окрестности узла обратной решетки Si (111). Проведены необходимые расчеты и математическое моделирование экспериментально исследованных модельных квантовых наноструктур. Получено хорошее согласие расчетных кривых, полученных на основе развитой теории, и экспериментальных данных.
Созданные методики расчета рассеяния синхротронного излучения будут использованы для моделирования реальной структуры низкоразмерных нанообъектов.
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
2007 - 2009, 30 мес.
Бюджетные средства
194,78 млн
Организация
ИПФ РАН
профинансировано
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и формированию научно-технического задела в области создания приборов и методов диагностики наносистем и наноматериалов.
Продолжительность работ
2009, 6 мес.
Бюджетные средства
8,7 млн
Количество заявок
34
Тема
Разработка технологий оптической томографии и выпуск опытных партий приборов для диагностики биологических тканей
Продолжительность работ
2007 - 2009, 30 мес.
Бюджетные средства
200 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка методов создания оптических наноматериалов с квантовыми точками и способов обработки информации на их основе с участием научных организаций Армении.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 12 мес.
Бюджетные средства
4 млн
Количество заявок
1
Тема
Создание функционирующего в режиме удаленного доступа интерактивного учебно-научного комплекса на базе установок фемтосекундной и нелинейно-оптической диагностики наноматериалов и структур.
Продолжительность работ
2011, 5 мес.
Бюджетные средства
8 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка методов и метрологического обеспечения экспресс диагностики электромагнитных параметров наноматериалов
Продолжительность работ
2014 - 2016, 28 мес.
Бюджетные средства
48,3 млн
Количество заявок
6