Регистрация / Вход
Прислать материал

Наноспектрометр ближнего поля для Раман- и люминесцентной спектроскопии единичных нанообъектов.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.435.11.2005
Продолжительность работ
2005 - 2006, 15 мес.
Бюджетные средства
8 млн
Внебюджетные средства
2 млн

Разработка и создание прибора для комплексной диагностики наноструктур и наноматериалов для химически селективного исследования и диагностики нанообъектов на поверхности с нанометровым (20÷70 нм) пространственным разрешением и высоким спектральным разрешением (~ 5÷10 см-1) с обеспечением возможности не только наблюдения, но и идентификации исследуемых нанообъектов на поверхности по их колебательным (Рамановским) спектрам и спектрам фотолюминесценции

Этапы проекта

1
30.07.2005 - 01.09.2005
2
01.10.2005 - 08.12.2005
• Разработана методика изготовления оптических зондов методом химического травления волоконно-оптических световодов.
• Разработана оригинальная методика изготовления металлических зондов путем травления проволоки (вольфрам) в капле раствора щелочи в металлическом кольце с переворачиванием проволоки на 1800 в процессе травления и стабилизацией тока.
• Разработана методика тестирования формы зондов с использованием оптического, электронного и атомно-силового микроскопов.
• Разработана оригинальная методика отбора металлических зондов путем измерения эффекта резонансного усиления света.
• Проведены патентные исследования.
• Составлен промежуточный отчет.
Развернуть
3
01.01.2006 - 30.06.2006
Объектом исследования является прибор для селективной диагностики нанообъектов с нанометровым пространственным разрешением и высоким спектральным разрешением по их колебательным (Рамановским) спектрам и спектрам фотолюминесценции - наноспектрометр.
Цель работы — разработка конструкторской документации и изготовление отдельных узлов и блоков наноспектрометра.
В процессе работы проводились изготовление деталей и узлов прибора, сборка и тестирование систем освещения и сбора оптических сигналов, сборка и юстировка наноспектрометра ближнего поля для Раман- и люминесцентной спектроскопии, испытание прибора: оценка уровня рассеянного света, отношения сигнал/шум, регистрация спектров рамановского рассеяния образцов с известными характеристиками (Si, Ge, C), отработка и оптимизация систем возбуждения и сбора излучения для получения максимального пространственного и спектрального разрешений, изучение особенностей создания и параметров оптических полей высокой напряженности вблизи острия оптического и металлического зондов.
В результате исследования подтверждено, что разрабатываемый прибор, позволяет регистрировать спектры микро-рамановского рассеяния макрообразцов с известными характеристиками (Si, Ge, C) при спектральном разрешении не менее 5 см-1, временем записи не более 10 секунд и отношением сигнал/шум не менее 10.
Основные конструктивные и технико-эксплуатационные показатели: высокие пространственное и спектральное разрешение.
Развернуть
4
01.07.2006 - 31.10.2006
Объектом исследования является прибор для химически селективний диагностики нанообъектов на поверхности с нанометровым пространственным разрешением и высоким спектральным разрешением с обеспечением возможности не только наблюдения, но и идентификации исследуемых нанообъектов на поверхности по их колебательным (Рамановским) спектрам и спектрам фотолюминесценции.
Цель работы — обобщение и оценка результатов исследований, изготовление конструкторской документации макета наноспектрометра (чертеж общего вида макета, электрическая и принципиальная схемы макета), разработка ТЗ на ОКР.
На четвертом этапе НИР проводились следующие работы:
разработка низкочастотного модулятора ближнего поля в области между острием металлического зонда и поверхностью образца; разработка программы и методики испытания макета с использованием модельных единичных нанообъектов: квантовых точек Ge/Si с размерами 30-100 нм на Si подложке, одно и многостенных углеродных нанотрубок для демонстрации пространственного разрешения и чувствительности наноспектрометра; проведение испытаний; разработка конструкторской документации на макет (чертеж общего вида макета, электрическая и принципиальная схемы макета); разработка методов анализа спектров люминесценции и рамановского рассеяния для определения химического состава, внутренней структуры и механических напряжений нанообъектов для получения карты пространственного распределения этих параметров наноструктур; оценка конкурентоспособности продукции и услуг и разработка рекомендаций по использованию результатов проведенных НИР; разработка проекта технического задания на ОКР.
В результате исследования подтверждено, что разрабатываемый прибор, удовлетворяет требованиям технического задания на НИР.
Основные конструктивные и технико-эксплуатационные показатели: высокие пространственное и спектральное разрешение.
Развернуть

Программа

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

Программное мероприятие

1.3 Прикладные разработки в рамках системы приоритетных направлений
Тема
Наноспектрометр ближнего поля для Раман- и люминесцентной спектроскопии единичных нанообъектов.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
5
Тема
Развитие центра коллективного пользования научным оборудованием для обеспечения комплексных исследований в области диагностики микро- и наноструктур электроники, наноматериалов, биоорганических нанообъектов и технологий их получения.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 9 мес.
Бюджетные средства
70 млн
Количество заявок
5
Тема
Разработка высокоразрешающего спектрально-селективного метода структурной диагностики биоорганических наносистем на поверхности жидкости.
Продолжительность работ
2012 - 2013, 17 мес.
Бюджетные средства
17 млн
Количество заявок
1
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
Спектроскопия электронных и колебательных состояний в молекулярно-полупроводниковых нанокомпозитах на установке: "Спектральный комплекс для измерения фотолюминесценции, электронного парамагнитного резонанса, комбинационного рассеяния и поглощения света (КОМПЛЕКС) (рег. № 06-41)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
1 млн
Количество заявок
1