Исследование задачи повышения разрешающей способности и чувствительности устройств зондовой микроскопии применительно к диагностике наноматериалов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.13, кандидат технических наук Гуркин, Николай Владимирович

• Гуркин, Николай Владимирович
• кандидат технических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат технических наук Гуркин, Николай Владимирович

Введение

Перечень принятых сокращений, обозначений и определений терминов

Глава I. Обзор методов и устройств сканирующей зондовой микроскопии для диагностики и неразрушающего контроля наноматериалов

1.1. Обзор существующих устройств для неразрушающего контроля наноматериалов

1.2. Классификация устройств зондовой микроскопии

1.3. Обзор магнитно-силовой микроскопии

1.4. Обзор атомно-силовой микроскопии. Традиционные методы построения входных каскадов в атомно-силовом микроскопе

1.5. Обзор сканирующей туннельной микроскопии. Методы построения входных каскадов в сканирующем туннельном микроскопе

1.6. Выводы

Глава П. Исследование методов повышения качественных характеристик параметров сканирующих зондовых микроскопов

2.1. Разработка структурной схемы блока управления сканирующего зондового микроскопа

2.2. Математическое моделирование процесса формирования туннельного тока в сканирующем туннельном микроскопе

2.3. Разработка входных каскадов сканирующих зондовых микроскопов на основе устройства с положительной обратной связью по току

2.4. Исследование характеристик входных каскадов сканирующих зондовых микроскопов

2.5. Выводы

Глава III. Разработка высокочувствительной модификации сканирующего туннельного микроскопа «Умка-02Ь» для неразрушающего контроля поверхности наноматериалов

3.1. Разработка вариантов схемотехнических решений для построения высокочувствительных входных каскадов сканирующих зондовых микроскопов

3.2. Конструкция и технические характеристики сканирующего туннельного микроскопа «Умка-02Ь»

3.3. Методика применения сканирующего туннельного микроскопа «Умка-02Ь»

3.4. Выводы

Глава IV. Результаты исследования образцов наноматериалов

4.1. Отбор образцов наноматериалов для исследования

4.2. Метрологическое обеспечение измерений сканирующего туннельного микроскопа «Умка-02Ь»

4.3. Исследование образцов наноматериалов

4.4. Выводы 126 Заключение 127 Литература 131 Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование задачи повышения разрешающей способности и чувствительности устройств зондовой микроскопии применительно к диагностике наноматериалов»

В последние годы нанотехнология стала одной из важных и перспективных областей во многих сферах деятельности общества. Внимание, уделяемое нанообъектам, определяется необычностью свойств, проявляемых наночастицами и возможностью получения новых материалов на их основе. Частицы размером менее 100 нанометров придают материалам качественно новые свойства. Анализ проведенных в последние годы отечественных и зарубежных исследований свидетельствует о высокой перспективности применения наноструктурных композиционных материалов, наноструктурных твердых сплавов для производства деталей с повышенной износостойкостью, наноструктурных защитных термо- и коррозионно-стойких покрытий, полимерных нанокомпозитов с наполнителями из наночастиц и нанотрубок, обладающих повышенной прочностью и низкой воспламеняемостью [4, 12, 23]. Важной задачей при проведении исследований и организации промышленного производства наноматериалов является неразрушающий контроль и техническая диагностика, включающие огромный спектр методов и аппаратуры.

Одним из методов исследования наноматериалов является сканирующая зондовая микроскопия. Сканирующая зондовая микроскопия - один из мощных современных методов исследования морфологии и локальных свойств поверхности твердого тела с высоким пространственным разрешением. Исследование рельефа поверхности образца на сканирующих зондовых микроскопах с высоким разрешением позволяет выявить особенности, прежде всего, субструктурного строения. С использованием методов сканирующей зондовой микроскопии становится возможным выявлять наноструктурные дефекты, приводящие к изменению механических, прочностных свойств материала и развитию макродефектов, при определении остаточного ресурса промышленных объектов. Повышение точности исследований при использовании методов сканирующей зондовой микроскопии ведет к повышению остаточного ресурса и надежности промышленных объектов, в особенности объектов работающих при экстремальных условиях (при высокой температуре, при большом давлении, в агрессивной среде). Метод обнаружения наноструктурных дефектов, для определения остаточного ресурса промышленных объектов при помощи сканирующей зондовой микроскопии, годится только в лабораторных условиях, при подготовке производства, когда имеется доступ к образцам материала объекта и есть возможность на ранней стадии выявить нанодефекты, не применяя агрессивных нагрузок, которые могут привести к разрушению объекта.

Определение, наряду с изучением структуры материала, химического состава локальных зон поверхностного слоя объекта (спектроскопия) позволяет составить конкуренцию растровой электронной микроскопии, микрорентгено-структурному анализу, превосходя последний по уровню разрешения.

В последние годы микроструктура поверхностей твердых тел изучалась методами дифракции и рассеяния электронных и ионных пучков, а также электронной спектроскопии. Однако большинство этих методов не всегда применимы для получения информации о структуре поверхности, тем более на атомном уровне. Долгое время основным методом исследования структуры поверхностей служил метод дифракции медленных электронов. В настоящее время существуют приборы, позволяющие отображать отдельные атомы: полевой ионный микроскоп и просвечивающий электронный микроскоп высокого разрешения, однако оба они имеют существенные ограничения по применимости, связанные со специфическими требованиями к форме образцов. В первом случае образцы должны иметь форму острых игл из проводящего материала с радиусом закругления не более 1000 ангстрем, а во втором - тонких полосок толщиной менее 1000 ангстрем. Использование устройств сканирующей зондовой микроскопии не накладывает такие жесткие ограничения на размеры исследуемых образцов и позволяет проводить исследования поверхности контролируемых объектов с высоким разрешением. Новые возможности рассматриваемого направления в сравнении с традиционными методами исследования поверхности делают особенно перспективным применение зондовой микроскопии, в частности сканирующую туннельную микроскопию, для изучения нанокомпозиционных материалов, содержащих металлы или полупроводники. Но для исследования таких объектов существующие зондовые микроскопы имеют недостаточно высокую чувствительность входных каскадов.

Новые возможности рассматриваемого направления в сравнении с традиционными методами исследования поверхности делают особенно перспективным применение зондовой микроскопии, в частности сканирующую туннельную микроскопию, для изучения нанокомпозиционных материалов, содержащих металлы или полупроводники. Но для исследования таких объектов, существующие зондовые микроскопы имеют недостаточно высокую чувствительность входных каскадов.

Необходимость выделения и усиления сверхмалых токов, содержащих информацию о структуре поверхности исследуемого образца, лежащих в пикоамперном диапазоне, является одной из основных проблем, возникающих при разработке зондовых микроскопов. Использование традиционных методов построения входных каскадов в сканирующих зондовых микроскопах имеет ряд недостатков: сложность в получении требуемой величины коэффициента усиления одновременно с низким уровнем собственных шумов, необходимой шириной полосы пропускания усилителя и достижение требуемой термостабильности. Это снижает разрешающую способность сканирующих зондовых микроскопов, не позволяет проводить исследование нанокомпозиционных материалов, увеличивает время сканирования образца, делает невозможным получение изображения поверхности образца в режиме реального времени, а также уменьшает достоверность полученных данных.

Все это свидетельствует об актуальности повышения разрешающей способности, чувствительности и точности измерения устройств зондовой микроскопии применительно к диагностике наноматериалов путём использования новых способов построения входных каскадов, а также возможности исследования металлсодержащих полимерных нанокомпозиционных материалов.

В связи с этим настоящая работа посвящена исследованию задачи повышения разрешающей способности и чувствительности устройств зондовой микроскопии применительно к диагностике наноматериалов.

Цель работы заключается в создании устройств сканирующей зондовой микроскопии с высокочувствительными входными каскадами для неразрушающего контроля поверхности исследуемых материалов, применение которых позволит увеличить чувствительность и разрешающую способность микроскопа, повысить достоверность полученных данных при сканировании, даст возможность получения изображения исследуемой поверхности в режиме реального времени и позволит проводить исследования не только токопроводящих объектов, но и материалов, обладающих поверхностной проводимостью.

В процессе проведения работы сформулированы и решены следующие научные и технические задачи:

1. Проведен анализ существующих методов построения входных каскадов в блоках управления зондовой микроскопии, выявлены их недостатки и определены задачи по их совершенствованию.

2. Предложены и реализованы способы построения входных каскадов в зондовых микроскопах с повышенной чувствительностью и разрешающей способностью.

3. Предложен и реализован способ получения изображения исследуемой поверхности образца в режиме реального времени.

4. Предложена математическая модель входного каскада сканирующего туннельного микроскопа, позволившая определить полосу пропускания, предельную чувствительность и разрешающую способность.

5. Проведен расчёт статических и динамических характеристик входного каскада микроскопа.

6. Исследована и экспериментально подтверждена устойчивость входных каскадов сканирующих зондовых микроскопов, построенных на основе устройств с положительной обратной связью по току на токовых зеркалах.

7. Проведены экспериментальные исследования и оценка параметров входных каскадов в блоках управления зондовой микроскопии, построенных на основе устройств с положительной обратной связью по току.

8. Разработаны варианты типовых схем входных каскадов на основе устройств с положительной обратной связью применительно к блокам управления зондовой микроскопии (положительное решение по заявке 2008140123 от 10.10.2008 на патент на изобретение).

9. Разработана высокочувствительная низкотоковая модификация сканирующего туннельного микроскопа "Умка-02Ь" для неразрушающего контроля поверхности исследуемых материалов, позволяющая проводить исследования не только токопроводящих объектов, но и материалов обладающих поверхностной проводимостью.

Теоретические исследования осуществлялись с привлечением методов математического анализа. Математическое и схемотехническое моделирование проводилось на базе вычислительных средств общего применения с использованием математического пакета прикладных программ «МаЛСас!» и модуля «РЗрюе АЛ)», входящего в пакет программ системы автоматизированного проектирования «ОгСас! 10.0». Для сравнительных экспериментальных исследований применялось аттестованное оборудование как отечественного, так и зарубежного производства.

Предложены новые структуры высокочувствительных входных каскадов зондовых микроскопов. Разработанные модификации схем используются при решении задач анализа и синтеза входных каскадов в зондовых микроскопах.

Созданная высокочувствительная модификация сканирующего туннельного микроскопа "Умка-02Ь" для неразрушающего контроля поверхности исследуемых материалов, применение которой позволяет повысить достоверность полученных данных при обнаружении дефектов, увеличивает чувствительность и разрешающую способность прибора и позволяет проводить исследование нанокомпозиционных материалов.

С помощью разработанного прибора исследованы образцы материалов:

- нанокомпозиционный материал Си-Т1В2-политетрафторэтилен (определены характерные размеры наночастиц и особенности структуры нанокомпозита),

- пленка золота, напыленная на стеклянную подложку (выявлены структурные изменения морфологии поверхности золота из-за фазовых превращений, вызванных быстрым термическим отжигом, которые уменьшают механические напряжения в пленке золота, возникшие в результате ее напыления) и др.

Результаты работы используются в AHO «ИНАТ МФК» (акт использования от 21.03.2008). Высокочувствительная модификация сканирующего туннельного микроскопа "Умка-02Ь" серийно выпускается в концерне «Наноиндустрия» AHO «ИНАТ МФК».

В ряде ВУЗов (МГТУ им. Н.Э. Баумана, МГТУ СТАНКИН и др.) сканирующий туннельный микроскоп «Умка-02Ь» используется для проведения исследований и в учебном процессе.

По результатам исследований было опубликовано 10 печатных работ, получено положительное решение по заявке на патент на изобретение. Результаты исследований докладывались и обсуждались на: 3-й международной научно-практической конференции «Нанотехнологии — производству 2006» (г. Фрязино, 2006 г.); конкурсе «Молодые таланты» 3-го инновационного форума

Росатома, г. Москва, 2008 г. (премия конкурса); 8-й молодежной научно-технической конференции Наукоемкие технологии и интеллектуальные системы (МГТУ им. Н.Э. Баумана, г. Москва, 2006 г.). Опубликованы 2 статьи в изданиях из списка ВАК: "Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана" Приборостроение № 2, 2008 г., "Нанотехника" № 4, 2007 г.

Перечень принятых сокращений, обозначений и определений терминов

СЗМ - сканирующая зондовая микроскопия, СТМ - сканирующий туннельный микроскоп, АСМ - атомно-силовая микроскопия, МСМ - магнитно-силовая микроскопия,

РПЭМ - растровый просвечивающий электронный микроскоп,

ЭЛТ - электронно-лучевая трубка,

АЧХ - амплитудно-частотная характеристика,

ФЧХ - фазо-частотная характеристика,

ВАХ - вольт-амперная характеристика,

ОУ - операционный усилитель,

ОС - обратная связь,

ПТН - преобразователь ток-напряжение,

СТС - сканирующая туннельная спектроскопия,

УТТ - усилитель туннельного тока,

ОТ - отражатель тока (токовое зеркало),

ПЗУ - постоянное запоминающее устройство,

ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь,

АЦП - аналогово-цифровой преобразователь,

DSP (Digital Signal Processoor) - цифровой сигнальный процессор

ПИД-регулятор - пропорциональный интегральный дифференциальный регулятор

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий», Гуркин, Николай Владимирович

4.4. Выводы

1. Проведен отбор образцов наноматериалов для исследования.

2. Рассмотрен вопрос определения погрешности измеряемых размеров нанообъектов по осям X, Y 5L , измеряемых при помощи сканирующего

Х>У туннельного микроскопа «Умка-02Ь».

3. С помощью сканирующего туннельного микроскопа «Умка-02Ь» исследованы образцы материалов:

- нанокомпозиционный материал Cu-TiB2 -политетрафторэтилен (определены характерные размеры наночастиц и особенности структуры нанокомпозита),

- пленка золота, напыленная на стеклянную подложку (выявлены структурные изменения морфологии поверхности золота из-за фазовых превращений, вызванных быстрым термическим отжигом) и др. Исследования подтвердили высокую чувствительность и разрешающую способность сканирующего туннельного микроскопа (разрешение по горизонтали 0,02 нм, по вертикали 0,01 нм).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Проведен литературный обзор работ по неразрушающему контролю методами сканирующей зондовой микроскопии поверхности исследуемых материалов. Показано, что использование традиционных методов построения входных каскадов в сканирующих зондовых микроскопах имеет ряд недостатков, которые снижают разрешающую способность сканирующих зондовых микроскопов, не позволяют проводить исследование нанокомпозиционных материалов, увеличивают время сканирования образца, делают невозможным получение изображения поверхности образца в режиме реального времени, а также уменьшают достоверность полученных данных.

2. Предложен способ построения систем зондовой микроскопии с повышенной чувствительностью, разрешающей способностью, обеспечиваемый за счет использования устройства с отрицательным дифференциальным сопротивлением, построенным на токовых зеркалах, охваченных положительной обратной связью, что позволило увеличить отношение сигнал/шум на 20 дБ.

3. Предложен способ получения изображения исследуемого нанообъекта в режиме реального времени благодаря повышению скорости сканирования на основе применения во входных каскадах сканирующих зондовых микроскопов усиления по току, обеспечившему увеличение полосы пропускания в 7 раз (до 100 кГц).

4. Предложена математическая модель входного каскада сканирующего зондового микроскопа, позволившая задать параметры входного каскада, которые увеличили полосу пропускания, повысили предельную чувствительность и разрешающую способность устройства.

5. Проведены экспериментальные исследования статических вольт-амперных характеристик входных каскадов в блоках управления зондовой микроскопии, подтвердившие правильность выбранной расчетной модели. Расхождение расчетных и экспериментальных данных не превысило ошибки измерения.

6. Разработаны шесть модификаций схемотехнических решений для создания высокочувствительных входных каскадов на основе устройств с отрицательным дифференциальным сопротивлением, построенных на токовых зеркалах, охваченных положительной обратной связью, применительно к конкретным типам устройств зондовой микроскопии (сканирующий туннельный микроскоп, атомно-силовой микроскоп и др.)- Получено положительное решение от 10.10.2008 по заявке № 2008140123 на патент на изобретение.

7. Создана модификация высокочувствительного сканирующего туннельного микроскопа «Умка-02Ь» для неразрушающего контроля поверхности исследуемых материалов с повышенной чувствительностью и разрешающей способностью, как при исследовании токопроводящих объектов, так и нанокомпозиционных материалов, в частности полимерных металлсодержащих нанокомпозитов.

8. В лабораторных условиях концерна «Наноиндустрия» с помощью сканирующего туннельного микроскопа «Умка-02Ь» исследованы образцы материалов:

- нанокомпозиционный материал Си-ИВ2 -политетрафторэтилен (определены характерные размеры наночастиц и особенности структуры нанокомпозита),

- пленка золота, напыленная на стеклянную подложку (выявлены структурные изменения морфологии поверхности золота из-за фазовых превращений, вызванных быстрым термическим отжигом) и др. Исследования подтвердили высокую чувствительность и разрешающую способность сканирующего туннельного микроскопа (разрешение по горизонтали 0,02 нм, по вертикали 0,01 нм).

9. По состоянию на 2008 год поставлено более 70 приборов высокочувствительной низкотоковой модификации СТМ «Умка-02Ь» многим ВУЗам (МГТУ им. Н.Э. Баумана, МГУ, МГТУ СТАНКИН, МАИ, Пермский Университет Порошковой Металлургии и др.) и предприятиям России.

10. В ряде ВУЗов (МГТУ им. Н.Э. Баумана, МГТУ СТАНКИН и др.) сканирующий туннельный микроскоп «Умка-02Ь» используется для проведения исследований и в учебном процессе.

11. Перспективным для развития методов сканирующей зондовой микроскопии является определение остаточного ресурса промышленных объектов, в особенности объектов работающих при экстремальных условиях (объекты авиакосмической техники, газонефтепроводы и т.д.) на стадии подготовки производства.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Гуркин, Николай Владимирович, 2008 год

1. Неразрушающий контроль. Справочник в 7-и томах. Под общ. ред. чл.-корр. РАН В.В. Клюева. М.: Машиностроение. 2004. Т. 3. 391 с.

2. Неволин В.К. Зондовые нанотехнологии в электронике. Москва: Техносфера, 2005, 152 с.

3. Эдельман B.C. Сканирующая туннельная микроскопия // ПТЭ, 1989—№5— с. 25-49.

4. Миронов B.JI. Основы сканирующей зондовой микроскопии. Нижний Новгород, Российская академия наук Институт физики микроструктур, 2004.-110 с.

5. Липанов A.M., Шелковников Е.Ю. Численные исследования параметров сканирующего туннельного микроскопа // Деп. в ВИНИТИ, №2092-В00-36с.

6. Д.Вудраф, Т.Делчар "Современные методы исследования поверхности", М.,Мир,1989.

7. Ф.Фельдман, Д.Майер "Основы анализа поверхности и тонких пленок", М.,Мир,1989.8. "Методы анализа поверхностей" под ред. А.Задерны, Москва, Мир, 1979.

8. Scanning Tunneling Microscopy. I. / Eds. by R.Weisendanger, H.-J. Guntherodt Berlin: Springer Verlag, 1992.

9. А.А.Бухараев, Д.В.Овчинников, A.A. Бухараева Диагностика поверхности с помощью сканирующей силовой микроскопии (обзор)// Заводская лаборатория, 1997, N5. с. 10-27.

10. М.Д. Аксененко, М.Л. Бараночников, О.В. Смолин. Микроэлектронные фото приемные устройства. — М.: Энергоатомиздат, 1984, -208 с.

11. Р.З.Бахтизин. Сканирующая туннельная микроскопия новый метод изучения поверхности твердых тел. Соросовский образовательный журнал, 2000, Т.6, №11 С. 1-7.

12. Н.С.Маслова, В.И.Панов. Сканирующая туннельная микроскопия атомной структуры, электронных свойств и поверхностных химических реакций. УФН, 1989, т. 157, вып.1, 185 с.

13. Суздалев И.П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. Серия Синергетика: от прошлого к будущему, 2006. Твердый переплет., 592 с.

14. П.А. Арутюнов, А.Л. Толстихина. Атомно-силовая микроскопия в задачах проектирования приборов микро- и наноэлектроники. Часть I: Микроэлектроника, 1999, том 28, № 6. Часть II: Микроэлектроника, 1999, том 29, № 1.

15. Е.Л.Вольф Принципы электронной туннельной спектроскопии, под редакцией В.М.Свистунова, Киев , Наукова Думка, 1990.

16. М.Миллер, Г.Смит Зондовый анализ в автоионной микроскопии, М., Мир, 1993.

17. Гуркин Н.В., Шахнов В.А. Усиление слабых сигналов в сканирующей зондовой микроскопии // Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. Приборостроение 2008. - № 2. - С.40-50.19. "Nanotechnology", editor G.Nimp, Springer-Verlag New York, 1999.

18. Гуркин H.B. Применение схемы усилителя туннельного тока с отрицательным дифференциальным сопротивлением в сканирующем туннельном микроскопе «Умка-02Ь» // Нанотехнологии — производству -2006. Труды конференции. Фрязино, 2006. - С.56-63.

19. Binnig G., Rohrer H., Gerber Ch., Weibel E. 7*7 Reconstruction on Si(l 11) Resolved in Real Space // Phys. Rev. Lett. 1983. Yol. 50, № 2. P. 120-123.

20. Нанотехнология в ближайшем десятилетии // Под ред. М.К. Роко, Р.С.Уильямса, П. Аливисатоса. М., 2002.

21. Головин Ю.И. Введение в нанотехнологию. М., 2003.

22. Андриевский Р.А. // Перспективные материалы. 2001. №6. С.24-35.

23. Vettiger P., Cross G., Despont М. et al. // ШЕЕ Transactions on Nanotechnology. March 2002. V.l. №1. P.39-55.

24. Social Implications of Nanoscience and Nanotechnology / Eds M.C.Roco and W.S.Bainbridge. Dordrecht, 2001.

25. Куейт Ф. Вакуумное туннелирование: новая методика в микроскопии // Физика за рубежом. Сер. А. Москва: Мир, 1988, с. 93-111.

26. Шермергор Т., Неволин В. Новые профессии туннельного микроскопа // Наука и жизнь, 1990, № 11, с. 54-57.

27. В.П. Гузий, В.Г. Шульга Дифференциальный усилитель. А.с. № 530425, СССР, МКИ H03F 3/45. Опубл. в Б.И., 1976, № 36.

28. Sarid D. Scanning Force Microscopy With Application to Electric, Magnetic and Atomic Forces. New York: Oxford University Press, 1991.

29. Howland R., Benatar L. A practical guide to scanning probe microscopy. Park Scientific Instruments, 1996.

30. Heubrger M., Dietler G., Schlapbach L. Mapping the local Yong's modulus by analysis of the elastic deformations occurring in atomic force microscopy // Nanotechnology, №5 , 1994, p. 12-23.

31. Salmeron M. B. Use of the atomic force microscope to study mechanical properties of lubricant layers // MRS Bulletin, 1993, May, p.20-25

32. Гоглинский К. В., Кудрявцева В. И., Новиков С. В., Решетов В. Н. Применение атомно-силовой микроскопии для исследования микроструктуры твердых сплавов на основе карбида вольфрама. Препринт/002-96. Москва: МИФИ, 1996.

33. Campbell A. N., Cole Е. I. Jr., Dodd В. A., Anderson R. Е. Magnetic force microscopy. Current contrast imaging: A new technique for internal current probing of ICs // Microelectronic Engineering 24, 1994, p. 11-22.

34. Labardi M., Allegrini M., Salerno M., Fredriani C., Ascoli C. Dynamical friction coefficient map using a scanning force and friction force microscope // Appl. Phys. A59, 1994, p.3-10.

35. Grafstrom S., Kowalski J., Neumann R. Design and detailed analysis of a scanning tunneling microscope//Meas. Sci. Technol. 1, 1990, p.139-146.

36. В.Ф. Ламекин, A.C. Саврасов, Е.Г. Пащенко Оптическая электроника в судовой технике. Л.: Судостроение, 1984, с. 115.

37. Weisendanger R. Scanning Probe Microscopy and Spectroscopy. Cambridge: Cambridge University Press, 1994.

38. Meyer E. Atomic Force Microscopy // Progress in Surface Science, 41/1, 1992, p.3^49.

39. Burnham N. A., Colton R. J. Force Microscopy, Scanning Tunneling Microscopy and Spectroscopy. Chapter 7. New York, 1994, p.191-249.

40. Гуркин H.B., Гузий В.П. Положительное решение от 10.10.2008 по заявке на патент №2008140123 на изобретение «Четырехквадрантный преобразователь фототока».

41. Spatz J. P., Sheiko S., Moller M., Winkler R. G., Reineker P., Marti O. Forces affecting the substrate in resonant tapping force microscopy // Nanotechnology, №6, 1995, p.40^4.

42. Luthi R., Meyer E., Howald L., Haefke H., Anselmetti D., Dreier M., Ruetschi M., Bonner Т., Overney R. M., Frommer J., Guntherodt H.- J.

43. Progress in noncontact dynamic force microscopy // J. Vac. Sci. Technol. №3 1994, B12, p.1673-1676.

44. Гуркин H.B., Гузий В.П. Организация нанолаборатории на базе нанотехнологического комплекса «Умка» // 1-ая школа «Метрология и стандартизация в нанотехнологиях и наноиндустрии. Наноматериалы» Сборник научных трудов. Ступино, 2008 г.

45. Hartmann U. Theoiy of Noncontact Force Microscopy. Scanning Tunneling Microscopy III; Theory of STM and Related Scanning Techniques / Eds. R. Wiensendanger and J.-H. Guntherodt. Berlin: Springer, 1985.

46. Burnham N. A., Colton R. J., Pollock H. M. Interpretation of force curves in force microscopy // Nanotechnology, №4, 1993, p.64-80.

47. Weisenhorn A. L., Hansma P. K., Albrecht T. R., Quate C. F. Forces in Atomic Force Microscopy in Air and Water // Appl. Phys. Lett. 54 (26), 1989, p.2651-2653.

48. Гуркин H.B. Применение устройства с отрицательным дифференциальным сопротивлением в блоках управления зондовой микроскопии// Нанотехника. ноябрь 2007. - № 4. - С.98-104.

49. Гуркин Н.В. Моделирование схемы ПИД-регулятора сканирующего туннельного микроскопа «Умка» // Наукоемкие технологии и интеллектуальные системы. Материалы седьмой молодежной международной научно-технической конференции — Москва, 2005. — С. 3138.

50. Моисеев Ю. Н., Мостепаненко В. М., Панов В. И., Соколов И. Ю.

51. Экспериментальное и теоретическое исследование сил и пространственного разрешения в атомно-силовом микроскопе. ЖТФ, 1990, №1, с.141—148.

52. Burnham N. A., Colton R. J. Measuring the nanomechanical properties and surface forces of materials using an atomic force microscope // J. Vac. Sci. Technol. A.7, 1989, p.2906-2913

53. Гуркин H.B. Новые методы улучшения характеристик туннельного микроскопа «Умка-02Ь» // Конкурс «Молодые таланты» 3-го инновационного форума Росатома. Сборник научных работ. Москва, 2008 г.

54. Landman U., Luedtke W. D. Nanomechanics and dynamics of tip-substrate interactions //J. Vac. Sci. Technol. 2, 1991, B9, p.414-423.

55. Гуркин H.B. Способы повышения разрешающей способности сканирующего туннельного микроскопа «Умка-02Ь» // Тезисы докладов конкурса «Молодые таланты» 3-го инновационного форума Росатома,г. Москва, 16 июня 2008 г.

56. Hutter J. L., Bechhoefer J. Measurement and manipulation of Van der Waals forces in atomic force microscopy // Journal of Vacuum Science and Technology B, 1994, p.2251-2253.

57. Belak J. F. Nanotribology // MRS Bulletin, 1993, May, p.l5-17.

58. Overney R., Meyer E. Tribological investigations using friction force microscopy //MRS Bulletin, 1993, May, p.26-34.

59. C.A. Раков «Сканирующая зондовая микроскопия полупроводниковых материалов», СПБ, Наука, 2001, 53с.

60. В.К. Неволин «Основы туннельно-зондовой нанотехнологии: Учебное пособие», Москва МГИЭТ (ТУ), 1996, 91с.

61. Ю.С. Бараш «Силы Ван-дер-Ваальса», М: «Наука», 1988, 344 с.

62. D. Sarid "Exploring scanning probe microscopy with "Mathematica" John Wiley&Sons, Inc., New York, 1997, 262 p.

63. R.M. Feenstra, V. Ramachandran, H. Chen — Recent development in scanning tunneling spektroscopy of semiconductor surfaces.// Appl/Phys., A 72, p.193-199, 2001.