redactor, Автор в ЭМТИОН

4ая Международная Балтийская Конференция по Магнетизму

 

 

29 августа -2 сентября 2021г. ЭМТИОН совместно с ООО НТ-МДТ принимает участие в IV международной балтийской конференции по магнетизму. Мероприятие собрало ведущих специалистов и молодых ученых в области магнетизма, магнитных и функциональных материалов. Мы рады представить в демо зоне наше оборудование – Атомно-силовой микроскоп NTEGRA Prima, желающие могут ознакомиться с принципами работы, программным обеспечением прибора.

 

Мы рады продемонстрировать уникальные возможности оборудования для характеризации образцов с высоким пространственным разрешением в том числе их топографии, магнитной доменной структуры, твердости, адгезии, распределения токов растекания, поверхностного потенциала и многое другое.

 

 

 

 

 

Более подробную информацию можно найти по ссылке

Применение Рамановской конфокальной микроскопии для анализа многослойных полимерных пленок

 

 

 

Полимерные многослойные пленки играют всевозрастающую роль. Такие пленки используются, например, для защиты пищевых продуктов, а также в качестве упаковочного или изоляционного материала. Конфокальная Рамановская микроскопия (микроскопия комбинационного рассеяния) является мощным аналитическим инструментом, позволяющим проводить трехмерное картирование полимерных пленок.

Конфокальный метод обеспечивает высокую пространственную разрешающую способность и дает возможность визуализировать распределение химических компонентов в полимерных пленках. Рамановские изображения, которые отображают распределение компонентов, получаются при сканировании сфокусированным лазерным пучком определенной области образца. Спектральный профиль по глубине может быть измерен путем перемещения положение фокуса в образце.

Принцип конфокального детектирования разъясняется на Рис.1. Диафрагма малого диаметра (пинхол) не позволяет проходить на детектор рассеянному свету, идущему от точек вне фокуса.

 

 

Рисунок 1. Конфокальная схема

 

В качестве примера приведем конфокальное Рамановское изображение (XZ профиль) многослойной полимерной пленки. По глубине образца детектируются разнообразные спектры комбинационного рассеяния (Рис.2). Каждый спектр соответствует определенному химическому компоненту (слою) полимерной пленки. Исследованная пленка содержит три слоя, отмеченные цветовой кодировкой на Рамановском изображении (Рис.2).

 

 

Рисунок 2. 3D изображение полимерной пленки.

 

 

Программное обеспечение, поставляемое с микроскопом, дает возможность определять толщины слоев полимерных пленок. Толщина первого слоя на Рис.2 оценивается величиной 11 мкм, а второго — 7 мкм.

 

 

 

Заключение:

Нами показана применимость Рамановской конфокальной микроскопии для неразрушающего анализа полимеров. Имеется возможность визуализировать с высоким пространственным разрешением распределение каждого компонента в многослойных полимерных пленок.

 

 

Источник: Сол Инструментс- Возможности метода комбинационного рассеяния света

Конференция – 7 Урало-Сибирский семинар по спектроскопии комбинационного рассеяния света

 

 

23-25 августа 2021 г состоялся 7 Урало-Сибирский семинар по спектроскопии комбинационного рассеяния света, ЭМТИОН поддержал проведение мероприятия в качестве спонсора, а так же предоставил участникам Семинара возможность “вживую” ознакомиться и провести демо измерения на конфокальном лазерном КР спектрометре Confotec MR250 . Высоких Юрий представил участникам семинара доклад на тему “Современные методы исследования на базе спектроскопии комбинационного рассеяния”.

 

7-й Урало-Сибирский семинар «Спектроскопия комбинационного рассеяния света» состоится с 23 по 25 августа 2021 г. в г.Екатеринбурге на базе Института геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого Уральского отделения РАН и Центра коллективного пользования УрО РАН «Геоаналитик».

Основная задача семинара – активный обмен новыми идеями и информацией о последних результатах, полученных в области фундаментальных задач спектроскопии комбинационного рассеяния света и практических приложений метода, установление тесных контактов между группами ученых, работающих в этой области в различных научных центрах России.

Первый Сибирский семинар «Спектроскопия комбинационного рассеяния света» был проведен по инициативе сотрудников Института автоматики и электрометрии СО РАН (Новосибирск) и Института физики им. Киренского СО РАН (Красноярск) в 2009 году в Новосибирске. Второй Сибирский семинар состоялся в 2010 году в Красноярске, третий – в 2012 году в Новосибирске, четвертый семинар и Всероссийская конференция «Комбинационное рассеяние – 85 лет исследований» в 2013 году в Красноярске, пятый – в 2015 году в Новосибирске, шестой – в 2017 году в Красноярске, Всероссийская конференция «Комбинационное рассеяние – 90 лет исследований» была проведена в 2018 году в Новосибирске. По решению 6-го Сибирского семинара 7-ой семинар проводится в Екатеринбурге на базе Центра коллективного пользования УрО РАН «Геоаналитик». ЦКП «Геоаналитик» – междисциплинарный исследовательский центр, оснащенный современным аналитическим оборудованием для изучения элементного, изотопного, фазового состава, атомной и электронной структуры, типа и концентрации дефектов решетки, оптических свойств минералов, материалов, горных пород, космо- и биогенных объектов; в ЦКП традиционно широко используются методы твердотельной спектроскопии – комбинационное рассеяние света, ЭПР, ИК-спектроскопия, люминесценция. В Екатеринбурге работает несколько научных групп из Института физики металлов, Института химии твердого тела, Института высокотемпературной электрохимии, Института металлургии, Института электрофизики, Института геологии и геохимии Уральского отделения Российской академии наук, Уральского федерального университета им. Б.Н.Ельцина, активно применяющих метод комбинационного рассеяния света.

 

 

 

 

Более подробную информацию можно найти по ссылке

Посещение производства Рамановских спектрометров лидера рынка – SOL instruments

 

Сотрудники компании ООО “ЭМТИОН” посетили одного из ведущих мировых производителей Рамановских спектрометров, микроскопов, монохроматоров – компанию SOL instruments, где смогли ознакомиться с производством и пройти обучение работе на конфокальных лазерных микроскопах-спектрометрах серии Confotec MR. Мы рады отметить высокий уровень производства в компании SOL instruments не только сложных систем в целом но и собственные мощности механической обработки, напыления оптических покрытий и других клюевых производственных операций. Что позволяет на высочайшем уровне выпускать как серийное оборудование так и уникальные установки под задачи Заказчиков..

 

Компания SOL instruments расположена в городе Минске, в центре столицы Республики Беларусь. История развития бизнеса компании началась в 1989 г. с момента создания научно-технического центра командой молодых, инициативных и творческих специалистов с высоким интеллектуальным потенциалом. Были разработаны и произведены первые высокотехнологичные спектральные приборы и твердотельные импульсные и перестраиваемые лазеры для научных исследований, которые в 1991 г. получили признание на международном рынке.

 

С 1994 года компания SOL instruments успешно развивается и расширяет свое присутствие на мировом рынке высокотехнологичного наукоемкого оборудования, становится одним из ведущих поставщиков конкурентного инновационного оборудования для научных исследований и промышленности, поставляет свою продукцию в более чем 50 стран мира.

 

Сегодня SOL instruments предлагает полный цикл инновационного технологического бизнеса: разработка, производство, продвижение и продажи продукции, сервис и техническая поддержка. Компания имеет достаточное количество собственных ресурсов для достижения своих стратегических целей и воплощения самых грандиозных идей и проектов. Один из важнейших ресурсов компании — это высококвалифицированные сотрудники, задействованные во всех бизнес-процессах, от исследований и разработок до производства и обслуживания клиентов. Постоянно в компании работают 70 сотрудников, а также используется потенциал партнерских кооперационных связей.

 

Компания имеет собственные офисные и производственные помещения общей площадью 1800 м2, на которых расположены оснащенные современной техникой исследовательские и аналитические лаборатории, конструкторский отдел, собственное механическое и оптическое производство, отдел подготовки производства, отдел снабжения и комплектации, подразделение монтажа и сборки оборудования, подразделение наладки и контроля качества оборудования.

 

Высокий уровень применяемых технологий и современное оборудование обеспечивают производство конкурентоспособной продукции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конференция – SaintPetersburg OPEN 2021

 

 

25-28 мая 2021 г состоялась школа-конференция SaintPetersburg OPEN 2021, НТ-МДТ представило на мероприятии АСМ Ntegra Prima, все желающие могли провести Демо измерения и ознакомиться с передовыми АСМ методиками. Школа-конференция с международным участием по Оптоэлектронике, Фотонике и Нанобиоструктурам Saint Petersburg OPEN проводится ежегодно c 2014 года и продолжает традицию ежегодных научных семинаров для молодежи по актуальным проблемам физики и техники, которые организуются с 2009 года по инициативе лауреата Нобелевской премии по физике академика Жореса Ивановича Алфёрова. В 2021 году организатором конференции является НИУ ВШЭ (Санкт-Петербург) совместно с СПбАУ РАН им. Ж.И. Алфёрова при поддержке НЦМУ «Передовые цифровые технологии».

 

 

 

 

Более подробную информацию можно найти по ссылке

CARS спектроскопия

Современная нелинейная спектроскопия, кроме информации о новых нелинейных параметрах вещества, открывает принципиально новые возможности извлечения данных, являющихся традиционным предметом линейной спектроскопии — данных о положении и структуре спектральных линий, сечениях рассеяния, молекулярных уровнях энергии и вероятностях переходов. Хотя нелинейная спектроскопия в принципе имеет дело с бесконечным числом новых параметров – нелинейных восприимчивостей различных порядков, фактически в большинстве применяемых методов, например, нелинейная поляризационная спектроскопия, спектроскопия двухфотонного поглощения, когерентная антистоксовая рамановская спектроскопия, исследуются резонансы в кубичной нелинейной восприимчивости, которая стала одной из важнейших характеристик материальных сред. Кубичная нелинейная восприимчивость X(3) является тензором 4-го ранга, отлична от нуля в центральносимметричных средах: в газах, жидкостях, аморфных твердых телах и кристаллических твердых телах.

 

Когда на нелинейную среду с отличной от нуля нелинейной восприимчивостью третьего порядка X(3) падают две согласованные по времени и по пространству световые волны: E(vp), большей частоты vp (волна «накачки») и E(vs), меньшей частоты vs («Стоксова» волна), они взаимодействуют друг с другом, вызывая биения электромагнитного поля на частоте vp — vs. В случае их резонанса с колебательным состоянием определенной химической связи среды vp — vs = vvib происходит вынужденное рассеяние второго фотона волны накачки E(vp) на сфазированном колебательном состоянии vvib с генерацией новой волны ECARS (2vp — vs), анти-Стоксовой волны с частотой (2vp — vs ), большей частоты vp и Стоксовой частоты vs .

 

Когерентное анти-Стоксово Рамановское рассеяние (coherent anti-Stokes Raman Scattering — CARS), является вынужденным процессом Рамановского (комбинационного) рассеяния, когда молекулярные колебания фазируются внешним излучением и рассеивают это излучение в анти-Стоксову область.

 

 

Достоинства CARS спектроскопии:

 

  • Уровень сигнала в CARS спектроскопии может превосходить уровень, достижимый в спектроскопии спонтанного Рамановского рассеяния в 104-105 раз.
  • То обстоятельство, что частота антистоксовой волны νas » νp, νs, т.е. является наибольшей, позволяет использовать фильтры, отсекающие как падающее лазерное излучение, так и возможную флуоресценцию.
  • Малая расходимость пучка дает получать хорошее пространственное разделение от фона флуоресценции для хемилюминесцирующих образцов или теплового излучения, которое присутствует в пламенах, разрядах.
  • Основной вклад в генерацию антистоксового излучения происходит из малого объема вблизи фокуса двух лазерных пучков. Поэтому достаточно использовать образцы, содержащие малое количество вещества. Кроме того, благодаря этому можно изучать пространственное распределение молекул на определенных колебательно-вращательных уровнях с высоким пространственным разрешением.
  • Без использования спектрометра можно получить высокое спектральное разрешение. В CARS спектроскопии коллинеарной геометрии доплеровская ширина девяностоградусной спектроскопии спонтанного рассеяния уменьшена в νp / νps раз.

 

 

Диаграмма процесса когерентного анти-Стоксового Рамановского Рассеяния. Схема энергетических уровней показывает, что CARS включает взаимодействие четырёх волн с частотами: накачки vpump; стоксовой компоненты vs; пробной (зондирующей) волны vprobe; анти-стоксовой компоненты vCARS на колебательном резонансе vvib. Частота накачки и пробной волны – это одна и та же частота νpump = νprobe, задаваемая лазером накачки.

 

 

CARS часто сравнивают с вынужденным комбинационным рассеяниям света, а также со спонтанным рамановским рассеянием. CARS соединяет в себе преимущества сильного сигнала вынужденного рассеяния с широкой областью применимости Рамановской спектроскопии. Интенсивность вынужденного комбинационного рассеяния на несколько порядков выше интенсивности спонтанного Рамановского рассеяния, однако оно наблюдается только при интенсивности выше пороговой, которая зависит от коэффициента поглощения среды и величины производной от поляризуемости. Это ограничивает возможность наблюдения вынужденного рассеяния только наиболее сильными в комбинационном рассеянии линиями веществ с высокой плотностью.

 

В отличие от Рамановского рассеяния, когда свет рассеивается во всех направлениях, анти-Стоксов сигнал сохраняет направление, задаваемое падающими волнами, и при определенных условиях стимулирует другие фотоны рассеиваться в том — же направлении, когерентно накапливая сигнал. Подобно лазерному излучению фотоны анти-Стоксова сигнала сфазированы друг с другом, распространяются в фазово-согласованном направлении и поэтому легко детектируемы. В отличие от микроскопии, основанной на линейных процессах излучения и генерации изображения, где интенсивности сигналов линейно связаны с мощностью лазера, CARS сигнал порождается на основе нелинейных процессов 3-его порядка и имеет более сложные, нелинейные зависимости от интенсивности падающего излучения. Сигнал CARS пропорционален квадрату интенсивности волны накачки и прямо пропорционален интенсивности Стоксовой волны, а также квадрату всех вкладов в тензор X(3), так что X(3) включает сумму откликов всех молекул, присутствующих в зоне взаимодействия в фокальной перетяжке лазерного излучения, и соответственно CARS пропорционален квадрату концентрации молекул, вносящих вклад в X(3). Это позволяет, при определенных условиях, наряду с селективностью и неинвазивностью метода, использовать CARS для количественных измерений концентрации химической субстанции в образце.

 

Казалось бы, что Рамановская спектроскопия и CARS спектроскопия должны иметь одинаковую чувствительность, поскольку они используют одинаковые молекулярные переходы. Однако CARS сигнал намного интенсивнее (~105), чем спонтанный Raman сигнал, кубически зависит от мощности возбуждения, обладает эффектом накопления в направлении фазового синхронизма и по свойствам близок к свойствам лазерных сигналов. Это позволяет существенно снизить время накопления сигнала (до единиц микросекунд на пиксель) и обеспечить неразрушающий анализ в реальном масштабе времени, что практически невозможно в других типах построения изображений — конфокальной флуоресцентной микроскопии или Раман микроскопии.

 

CARS сигнал генерируется в направлении, определяемом условием фазового синхронизма. В коллинеарном случае CARS сигнал совпадает по направлению с направлением лазерного излучения. CARS сигнал, распространяющийся в попутном направлении с возбуждающим излучением, называют F-CARS (Forward CARS). F-CARS сигнал складывается из резонансного и нерезонансного сигналов. Нерезонансный сигнал (фон) является результатом далеких от резонанса переходов, для которых сигналы тоже когерентно складываются. Резонансная амплитуда имеет фазовый сдвиг π радиан от резонанса, в то время как нерезонансная часть сигнала не имеет фазового сдвига. По этой причине форма спектральной линии CARS напоминает профиль Фано (Fano profile), который сдвинут по отношению к рамановскому сигналу. Величина нерезонансного фона, как правило, невелика и зависит от природы исследуемого объекта. Однако при низкой концентрации вещества резонансная часть сигнала уменьшается, а присутствие нерезонансного фона становится возрастающей проблемой. Чувствительность ограничивается разностью между резонансной и нерезонансной частями CARS сигнала.

 

Одним из способов подавления нерезонансного фона при регистрации CARS сигналов является поляризационно-чувствительное детектирование (Р- CARS), использующее разность поляризаций резонансных и нерезонансных сигналов. Это позволяет повысить контраст и улучшить качество изображения CARS.

 

Когда CARS детектируется в обратном направлении (Epi CARS), нерезонансный сигнал отсутствует. Но интенсивность E-CARS сигнала невелика по сравнению с F-CARS сигналом, потому что E-CARS генерируется с очень малого объема из-за деструктивной интерференции. E-CARS чувствителен к небольшим объектам, находящихся непосредственно в фокусе, размеры которых меньше оптической длины волны.

 

В определенных условиях, когда образец является сильно рассеивающим или, часто, когда образец подсыхает, F-CARS сигнал может рассеиваться в обратном направлении, давая сильный E-CARS сигнал.

Корреляционная Зондовая и Электронная Микроскопия – КЗЭМ

 

Корреляционная микроскопия предоставляет преимущества визуализации одного и того же объекта с использованием двух разных методов – атомно силовой микроскопии и сканирующей электронной микроскопии. Корреляция данных с отдельных изображений дает более подробную информацию об образце, который в противном случае был бы слишком сложным для анализа. Технология Корреляционной Зондовой и Электронной Микроскопия КЗЭМ позволяет определять характеристики поверхности области образца одновременно с помощью СЭМ и АСМ и с использованием одной и той же системы координат.

 

 

КЗЭМ выполняется с помощью АСМ, который устанавливается на предметный столик ФИП/СЭМ микроскопа, что позволяет устанавливать его в соответствии с предпочтениями пользователя. АСМ при этом может выполнять измерения в наклонном положении, например, для одновременного использования с ФИП. В таких случаях пользователь по достоинству оценит возможность конфигурации АСМ, при которой кантилевер может быть втянут и спрятан в корпусе прибора. Дизайн АСМ  продуман до мельчайших деталей и соответствует всем основным конструктивным требованиям и особенностям использования прибора в вакуумной камере электронного микроскопа. Низкий уровень механических вибраций обеспечивает чрезвычайно надежные и повторяемые результаты.

 

 

Применение корреляционной АСМ и СЭМ микроскопии:

 

КЗЭМ имеет множество приложений, от фундаментальных научных исследований до диагностики дефектов конструкционных материалов в промышленности. Основные приложения связаны со случаями, когда обычный СЭМ не дает достаточной информации и требуется дополнительное 3D-изображение с использованием СЗМ. Наличие дополнительных режимов визуализации, таких как: микроскопия магнитных сил, картирование поверхностного потенциала, токов растекания, электро-силовая микроскопия, снятие вольтамперных характеристик, – еще больше расширяет область применения. Уникальная технология КЗЭМ с ее корреляционной визуализацией может применяться в областях с высокими требованиями, где визуализация с использованием обычного СЭМ может предоставить вводящую в заблуждение информацию из-за поверхностного загрязнения, связанного с химическим контрастом, который влияет на топографию поверхности. Фундаментальные исследования в области материаловедения и нанотехнологий требуют детального и полного анализа поверхностей и наноструктур с использованием различных аналитических методов. Непосредственное преимущество очевидно для таких технологий, как FIB и GIS, где структуры формируются непосредственно в СЭМ. Инструмент 3D-анализа для вновь созданных структур очень важен.

 

 

 

 

Особенности АСМ для корреляционной АСМ и СЭМ микроскопии:

 

  • Низкий профиль и небольшой размер позволяют интегрировать в СЭМ / ФИП
  • Простая процедура интеграции – установка на манипулятор СЭМ / ФИП занимает 5-10 минут
  • Универсальный, простой в установке, держатель зонда, подходящий для различных зондовых методов
  • Наклон образца до 60°
  • Оптимизированная конструкция с очень низким уровнем вибрации (жесткость и соответствующая резонансная частота), встроенный предусилитель (для минимального соотношения сигнал/шум)

 

 

Особенности параметры АСМ для корреляционной АСМ и СЭМ микроскопии:

 

  • Вес 1 кг
  • Работа в вакууме 105 Па до 10-5 Па
  • Сканирование X, Y, Z 100мкм × 100мкм × 100мкм
  • Размер образца, max 10 мм × 10 мм
  • Высота образца, max 8 мм
  • Разрешение до 0.4 нм

 

 

Поддерживаемые методики для корреляционной АСМ и СЭМ микроскопии

 

 

Интеграция АСМ в электронный микроскоп

 

LiteScope™ специально разработан для интеграции в микроскопы СЭМ по принципу Plug & Play. LiteScope™ просто прикрепляется к предметному столику электронного микроскопа четырьмя винтами. Электрические кабели вставляются в подготовленный вакуумный ввод. LiteScope ™ можно установить или снять менее чем за 5 минут. LiteScope™ легко интегрируется в электронные микроскопы различных производителей. Соответствующие переходники предоставляются вместе с АСМ.

 

 

Конференция – XXVIII Российская конференция по электронной микроскопии.

 

 

ЭМТИОН и группа компаний НТ-МДТ – серебряные спонсоры XXVIII Российской конференции по электронной микроскопии, приглашают принять участие в конференции и посетить стенд Компании. Мероприятие пройдет с 5го по 10ое сентября 2020г в г.  Черноголовка. Конференция освещает современные методы электронной, зондовой микроскопии и комплементарные методы в исследованиях наноструктур и наноматериалов. Мероприятие является одним из крупнейших международных событий в области электронной и зондовой микроскопии в РФ. Мы будем рады познакомить посетителей с новейшими разработками компании в области зондовой микроскопии.

 

 

 

 

Более подробную информацию можно найти по ссылке

Вебинар – Биомолекулярный анализ органелл живых клеток с помощью рамановской микроскопии

 

 

ЭМТИОН приглашает посетить вебинар на тему “Биомолекулярный анализ органелл живых клеток с помощью рамановской микроскопии” (Сол Инструментс). Современный уровень методов рамановской микроскопии и спектрального анализа открывает новые перспективы в клеточной биологии для изучения динамики на субклеточном уровне. Модернизация рамановского микроскопа с установкой программного обеспечения биомолекулярного анализа (БКА) позволила измерить концентрацию неразделенного класса биомолекул на уровне органелл в живой клетке в объеме около 1 кубического микрона. А для класса липидов-определить параметры, относящиеся к элементам липидомики. Таким образом, в настоящее время в группе дисциплин Омикс формируется новая биоэтика – Раманомика. Несмотря на большую неоднородность биомолекулярного состава органелл, Раманомика позволяет выявить закономерности процессов, происходящих в клетках.

 

Дата проведения: 25 сентября 2020 года
Время: 17.00 (мск)
Докладчик: Андрей Кузьмин, кандидат технических наук (Институт лазеров, фотоники и биофотоники Государственного Университета Нью-Йорка).
Язык: Английский
Пожалуйста, заполните форму для регистрации – https://bca.solinstruments.com/webinar/
Ссылка на вебинар будет выслана в день проведения вебинара.

 

 

 

 

Более подробную информацию можно найти по ссылке

Идентификация драгоценных камней с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света

В настоящее время на ювелирном рынке существует большое разнообразие драгоценных камней. Следует отметить, что в отдельных случаях такие камни продаются с указанием неточной информации об их идентичности. Экспертиза драгоценных камней требует эффективного и легкого в использовании аналитического метода. Таковым является спектроскопия комбинационного рассеяния (рамановская спектроскопия). Среди уникальных возможностей спектроскопии комбинационного рассеяния можно назвать ее неразрушающий характер, а также пространственное разрешение на субмикронного уровне. Последнее особенно актуально в случае небольшого размера драгоценных камней, установленных в оправы ювелирных изделий. Данная работа демонстрирует возможности конфокальной спектроскопии комбинационного рассеяния (КР) света для установления подлинности драгоценных камней, часто предлагаемых на рынке. Алмаз, изумруд, рубин, сапфир, жемчуг и т. п. (драгоценные камни), а также александрит, хризолит, бирюза, гранат, топаз, янтарь, коралл (полудрагоценные камни) весьма популярны и широко используемы в ювелирной промышленности. Спектры комбинационного рассеяния отдельных камней приведены на рис.1-9. Наряду с измеренными нами спектрами, на рис.1-9 помещены для сравнения рамановские спектры соответствующих материалов из спектральной базы RRUFF. Каждый из исследованных ювелирных камней имеет особый спектр комбинационного рассеяния.

 

Алмаз является самым ценным драгоценным камнем. Циркон и кубический цирконий применяются в качестве имитаций бесцветных алмазов. Данные камни могут позиционироваться недобросовестными дилерами как более дорогие бриллианты. Такие имитации весьма похожи на алмазы, но их КР спектры совершенно различны (рис.1-3). Для алмаза (рис.1) характерен интенсивный КР пик вблизи 1332 см-1 (валентное С-С колебание), который отсутствует в кубическом цирконии (рис.2) и в цирконе (рис.3). В спектре циркона наблюдается несколько пиков комбинационного рассеяния вблизи 350, 432 (Si-O деформационные колебания), 969 и 1003 см-1 (Si-O валентные колебания). Рубин, разновидность минерала корунда, является cледующим широко встречающимся драгоценным камнем (рис. 4). Стоимость рубинов в первую очередь определяется их цветом. Наиболее ценны камни красного цвета. Рубины розового, оранжевого и других оттенков дешевле. На рынке, наряду с подлинными рубинами, предлагаются также его различные имитации. В качестве имитаций могут выступать  красные шпинели и цветные стекла. Отличить имитацию от подлинного рубина позволяет КР спектроскопия.

 

 

Анализ спектров комбинационного рассеяния может также помочь распознать турмалин (рис.5)нефрит (рис.6)бенитоит (рис.7)янтарь (рис.8) от подделок. Рамановскую спектроскопию дополнительно можно применять для выяснения происхождения жемчуга – натуральный он или искусственный. У натурального жемчуга очень характерный спектр комбинационного рассеяния (рис.9).

 

Источник: Сол Инструментс- Возможности метода комбинационного рассеяния

Рамановская спектроскопия

В Рамановоской спектроскопии (Спектроскопии Комбинационного рассеяния) образец облучается монохроматическим светом, которым, как правило, является лазер. Большая часть рассеянного образцом излучения будет иметь ту же частоту, что и падающая – процесс известен как Рэлеевское рассеяние. Тем не менее, некоторое количество излучения, рассеянного образцом, примерно один фотон из десяти миллионов (0.000001 %) – будет иметь частоту, смещенную по отношению к частоте исходного излучения лазера. Излучение, имеющее более высокую длину волны называется стоксовой компонентой рассеяния и имеет более низкую энергию, чем излучение лазера.  КР и ИК спектроскопия являются по сути комплементарными, взаимно дополняющими методами. В настоящее время существуют как мощные аналитические конфокальные лазерные спектрометры Рамановского рассеяния, например: Confotec NR500, так и относительно недорогие компактные рамановские микроскопы, такие как, Confotec MR200. Широкую популярность так же получили междисциплинарные комбинированные АСМ Раман системы, позволяющие изучать образцы одновременно зондовыми и оптическими методами – Ntegra Spectra.

 

 

Колебания, которые сильно проявляются в ИК спектре (сильные диполи) обычно слабо проявляются в КР спектре. В тоже время, неполярные функциональные группы, дающие очень интенсивные полосы КР, как правило, дают слабые ИК сигналы. Например, колебания гидроксильных, карбонильных групп или аминогрупп очень сильно проявляются в ИК спектре и очень слабы в КР спектре. Однако, двойные и тройные углерод-углерод связи и симметричные колебания ароматических групп очень сильны в КР спектре. В связи с этим КР спектроскопия используется не только как отдельный метод, но и в сочетании с ИК спектроскопией для получения наиболее полного представления о природе образца. Колебательная спектроскопия дает ключевую информацию о структуре молекул. Например, положение и интенсивность полос в спектре может использоваться для изучения молекулярной структуры или химической идентификации образца.

 

 

В результате анализа можно идентифицировать химические компоненты (определять природу вещества) или изучать внутримолекулярные взаимодействия, наблюдая положение и интенсивность полос в КР спектре. КР спектроскопия имеет значительные преимущества по сравнению с другими аналитическими методами. Важнейшими из них являются простота пробоподготовки и большой объем получаемой информации. КР спектроскопия – метод, основанный на рассеянии света, поэтому все, что требуется для сбора спектра – это направить падающий луч точно на образец, а затем собрать рассеянный свет. Толщина образца не вызывает проблем для КР спектроскопии (в отличие от ИК спектроскопии при анализа образцов на пропускание), также окружающая атмосфера вносит незначительный вклад в КР спектры. Поэтому не требуется вакуумирование или осушка кюветного отделения для образцов. Стекло, вода, и пластиковая упаковка сами по себе имеют очень слабые КР спектры, что еще более упрощает использование метода. Часто образцы можно анализировать прямо в стеклянной бутылке или пластиковом пакете, не открывая упаковку и без риска загрязнения. Водные растворы готовы для анализа, не требуется удалять воду для анализа растворенного образца, а поскольку атмосферная влажность не играет роли, нет необходимости продувать спектрометр. Более того, не существует двух молекул, которые имеют одинаковые КР спектры, а интенсивность рассеянного света связана с количеством вещества. Это позволяет просто получать как количественную, так и качественную информацию об образце, дает возможность интерпретировать спектр, обрабатывать данные с применением компьютерных методов количественного анализа. КР спектроскопия – это неразрушающий метод анализа. Нет необходимости растворять твердые тела, прессовать таблетки, прижимать образец к оптическим элементам или иным образом менять физическую или химическую структуру образца.

 

 

Таким образом, КР спектроскопия широко используется для анализа таких физических свойств, как кристалличность, фазовые переходы и полиморфные состояния. КР спектроскопия имеет несколько дополнительных преимуществ по сравнению с другими колебательными методами, поскольку спектральный диапазон не зависит от изучаемых колебательных особенностей. Другие колебательные методы требуют набора частот, который напрямую соответствует изучаемым частотам. КР спектроскопия является наилучшим выбором для исследователей, поскольку работает в широком диапазоне от УФ до ближней ИК области, позволяя выбрать наиболее удобный диапазон для данного образца и получения наилучших результатов. КР спектроскопия позволяет изучать колебательные состояния, связанные с частотами в дальней инфракрасной области, которые трудно изучать другими методами.

 

Ссылки

  1. Обзор метода спектроскопии комбинационного рассеяния света
  2. Сол Инструментс -семинар по Рамановской спектроскопии

Атомно-силовая Акустическая Микроскопия

Основная идея Атомно-силовой Акустической Микроскопии (АСАМ) заключается в возбуждении колебаний находящегося в контакте с образцом кантилевера атомно-силового [1, 2]. Резонансные частоты кантилевера помимо других параметров, зависят от жесткости контакта зонд-образец и радиуса области контакта, которые в свою очередь зависят от модулей Юнга материалов образца и зонда, радиуса закругления кончика зонда, силы прижима зонда, рельефа поверхности. Этот метод позволяет определять модуль Юнга по контактной жесткости с разрешением несколько в десятков нанометров.

 

 

Как видно на изображении в процессе АСАМ измерений образец закреплен на пьезоэлектрическим преобразователе. Он возбуждает акустические колебания в образце, которые приводят к колебаниям поверхности. Колебания поверхности передаются кантилеверу через кончик зонда. Колебания кантилевера регистрируются с помощью четырехсекционного фотодетектора и подаются на синхронный усилитель. Соответствующее устройство может быть использовано для получения акустических изображений – карт распределения амплитуд колебаний кантилевера на фиксированной частоте колебаний вблизи резонанса (АСАМ отображение). АСАМ изображения отображают распределение поверхностной жесткости образца. Это устройство также может быть использовано для определения спектра колебаний кантилевера – АСАМ Контактной Резонансной Спектроскопии (КРС). С использованием АСАМ КРС можно определить модуль Юнга [3, 4].

 

Ссылки

  1. US Pat. 5675075.
  2. US Pat. 5852233.
  3. Rev. Sci. Instrum 67, 3281 (1996).
  4. J. Appl. Phys. 82, 966 (1997).

Магнитная литография и визуализация.

Принцип магнитно-силовой микроскопии основан на регистрации взаимодействия между образцом и наноразмерным магнитным зондом. Стандартный магнитный зонд представляет собой АСМ-кантилевер, покрытый тонкой магнитной пленкой. Измерения МСМ выявляют магнитную структуру тонких пленок, объемных образцов, наноструктур и наночастиц с разрешением до нанометрового масштаба. Наилучшее разрешение достигается при использовании специальных кантилеверов с высоким соотношением сторон. Существует два основных метода регистрации сигнала МСМ: измерение статического отклонения кантилевера и динамическое определение амплитуды, фазы и частоты колебаний кантилевера. Стандартные методы MCM доступны во всех моделях СЗМ, производимыми компанией NTMDT.

 

Статические и динамические МСМ методы, а также однопроходные и двухпроходные методы измерения регистрации изгиба кантилевера и сдвига резонансного пика.

 

Поддержка измерений во внешнем магнитном поле (горизонтальном и вертикальном)

 

МСМ в вакууме: измерения в вакууме значительно улучшают чувствительность МСМ из-за повышенной добротности.

 

Диапазон температур: от комнатной температуры до 300 °. Широкий диапазон температур позволяет изучать различные явления, такие как магнитные фазовые переходы.

 

Ближнепольная оптическая микроскопия для магнито-оптики высокого разрешения, с использованием апертурных кантилеверов, позволяет получать оптическое изображение доменной структуры высокого разрешения

 

Высокоточная магнитная литография.

 

 

а) схема управляемого реверсирования намагниченности в выбранной магнитной наночастице: зонд изменяет направление намагниченности частицы, приближаясь к поверхности образца; б) на изображении электронной микроскопии показана матрица дисков с перпендикулярной магнитной анизотропией. Диаметр диска составляет 35 нм, толщина-10 нм, а период структуры-120 Нм; (в) МСМ-изображения, полученные на одной и той же площади в условиях низкого вакуума. Каждое изображение получается после магнитного реверсирования в одном диске по схеме (а), и, наконец, достигается желаемое распределение магнитных моментов.

 

 

Управление разделением фаз в тонких пленках диоксида ванадия с помощью структурирования подложек

Сильные электронно-решетчатые взаимодействия в коррелированных электронных системах предоставляют уникальные возможности для изменения свойств материалов с относительной легкостью и гибкостью. В этой статье мы используем локальное управление с помощью фокусированного ионного пучка на подложках TiO2, чтобы продемонстрировать, что можно избирательно задать температуру перехода диэлектрик-металл, фракционную составляющую диэлектрической и металлической фаз и степень оптической анизотропии вплоть до масштабов длины собственного разделения фаз в тонких пленках VO2 без изменения качества пленок. Влияние локального контроля на сильно коррелированную электронную систему визуализируется с помощью современных методов SNOM-IR методов [s-SNOM; NT-MDT NTEGRA-IR], а также рентгеновских микродиффракционных измерений.

 

FIG. 1. Эксперимент. а) образцы изготавливаются путем нанесения рисунка на подложки TiO2 (110) с помощью сфокусированного ионного пучка для получения шахматного рисунка. После нанесения рисунка на подложку, выращивается тонкая пленка VO2 (≈71 Нм). Рельеф, вызванный нанесением рисунка на подложку, локально разрушает избыточный рост VO2, образуя микроскопические области различной кристалличности. b) схематическое поперечное сечение границы раздела VO2 /TiO2, показывающее эффекты травления и структурной модификации. Рост на деформированных областях создает менее когерентную пленку VO2, поскольку различные грани кристаллов TiO2 подвергаются травлению. (в) локальные электронные фазовые переходы  образца исследуются с помощью визуализации и широкополосного спектроскопического sSNOM с разрешением ≈ 10 нм [s-SNOM; NT-MDT NTEGRA-IR]. (d) локальная кристалличность и структурный фазовый переход пленки VO2 исследуются с помощью микро-XRD с разрешением ≈ 1 мкм.

 

 

FIG. 2. Ближнепольная нано-спектроскопия и микро-рентгеновская дифракция при комнатной температуре. а) топография АСМ на краю рисунка с прямоугольными областями размером 5 мкм×5 мкм. Выделяются три различных местоположения на образце: (UP) неокрашенная область, (UE) неокрашенная область с рисунком подложки и (EP) вытравленная область с рисунком подложки. (b) профиль рельефа вдоль белой пунктирной линии в пункте (a). (c) ближнепольное изображение  при комнатной температуре, полученное при ∼10 мкм, показывает ИК-отклик той же картины, что и в (a). (d) широкополосные спектры ближнего поля (относящиеся к золоту), собранные в каждой из областей, указанных в пунктах (a) и (c), показывают сдвиг амплитуды фононов в пределах узорчатой области (кривая EP). Необработанные области (как показано кривыми UP и UE) показывают почти идентичные реакции.
Вертикальная пунктирная линия указывает на длину волны 10 мкм, на которой было собрано ближнепольное изображение (с). е) карта интенсивности μ-XRD при комнатной температуре, где для получения контраста использовалась дифракционная интенсивность моноклинного (022)м брэгговского пика. (f) зеркальное сканирование, измеренное в различных местах, обозначенных в пункте (e).

 

Источник: DOI: 10.1103/PhysRevB.96.161110

Международная конференция по зондово-усиленной рамановской спектроскопии (TERS-7)

 

 

ЭМТИОН приглашает посетить стенд компании NT-MDT на 7-ой Международной конференции по зондово-усиленной рамановской спектроскопии (TERS-7), которая будет проходить с 9 по 12 ноября 2019 года в кампусе университета Сяоминь, г. Сяоминь, Китай. Цель конференции TERS-7 – собрать вместе представителей научных и промышленных организаций, чтобы представить и обсудить их последние результаты и перспективы развития TERS методики. Конференция TERS стартовала в национальной физической лаборатории (NPL) в Великобритании в 2009 году. С тех пор она привлекает все большее число ученых со всего мира и проводилась в NPL (Великобритания, 2011), ETH (Швейцария, 2013), Рио-де-Жанейро (Бразилия, 2014 г.), Осака (Япония, 2015 г.) и NIST (США, 2017 г. ). На TERS-7 будут рассмотрены как фундаментальные, так и прикладные аспекты применения TERS, с особым упором на пространственное разрешение и возможность интеграции с другими методами нано-спектроскопий.

 

 

 

 

Более подробную информацию можно найти по ссылке

Магнито-оптика высокого разрешения

Магнито-оптика является надежным и широко применяемым методом для исследования магнитной доменной структуры. Благодаря эффекту Фарадея удается регистрировать вращение плоскости поляризации в оптически прозрачных ферроэлектриках. Недостатком метода является относительно невысокая разрешающая способность, ограниченная дифракцией видимого света. Для преодоления этого недостатка  используется поляризационная ближнепольная микроскопия на базе атомно-силового микроскопа. В данном случае используется кантилевер с отверстием на острие для фокусировки лазерного излучения на образец через апертуру кантилевера. Оптическое разрешение в данном случае ограничивается размером апертуры кантилевера и может достигать 50 нм – 100 нм.

 

 

Магнитооптическое изображение магнитной доменной структуры пленки феррит-граната. Верхняя часть изображения соответствует дальнопольному магнито-оптическому изображению, нижняя часть поляризационная ближнепольная микроскопия. Контрастность и разрешающая способность заметно повышается при использовании апертурного кантилевера и работе в режиме поляризационной ближнепольной оптической микроскопии.

 

Современные апертурные кантилеверы для магнито-оптической микроскопии высокого разрешения изготавливаются методом осаждения полой пирамиды с помощью ионного ассистирования, что позволяет с высокой точностью контролировать геометрию конуса и размер апертуры. Методика доступна в АСМ NTEGRA 

 

Схематичное изображение измерительной установки для реализации магнито-оптики высокого разрешения на базе АСМ
Топография (слева) и магнитооптическое изображение магнитной структуры пленки Bi:YIG

 

Образцы предоставлены: Бержанским В.Н. Шапошниковым А.Н., Михайловой Т.В. (Крымский Федеральный Университет им. В.И. Вернадского)

 

 

Отчет по участию ЭМТИОН в международной конференции EASTMAG-2019

 

Команда ЭМТИОН и NT-MDT приняли участие в “7-ом Евро-Азиатском симпозиуме “Тренды в магнетизме” EASTMAG2019. EASTMAG2019 собрал более трехсот ведущих специалистов  в области магнетизма и магнитных материалов.

 

Демо стенд ЭМТИОН:

Посетители конференции  ознакомились с новейшими разработками NT-MDT на примере усовершенствованной модели многофункционального атомно-силового микроскопа NTEGRA, представленного на стенде ЭМТИОН. Показаны измерения в том числе топографии и доменной структуры образцов жесткого диска.

 

Доклад ЭМТИОН:

Генеральный директор ООО “ЭМТИОН”  Высоких Юрий Е. выступил с докладом на тему: “Современные АСМ методики для исследования магнитной доменной структуры образцов”, в докладе показаны наработки NT-MDT и ЭМТИОН, в том числе:

  • Методика высокоразрешающей магнитооптической микроскопии, позволяющая получать изображение магнитной доменной структуры образцов в поляризационном ближнепольном режиме с разрешением до 50нм.
  • Новое поколение цифровой электроники: улучшенные алгоритмы быстрого сканирования; растровый наномеханический анализ( RNMA mode ); прямой доступ к 18 АСМ сигналам;
  • Автоматизированная настройка АСМ головки: автоматизация процесса для рутинных измерений; Возможность настройки параметров головки через ПО (в том числе при работе в вакууме);
  • Новое поколение оптических АСМ головок: новый дизайн АСМ оптической головки с возможностью эффективной засветки и сбора лазерного излучения через объектив в геометриях: “сбоку”, “снизу” и “сверху”;
  • Комбинация с Раман спектрометром: спектрометр с автоматическим переключением до 5 лазеров и возможностью работы в широком диапазоне от УФ до ИК; Быстрое лазерное сканирование с использованием гальванозеркал;

 

Команда ЭМТИОН провела серию демо измерений образцов посетителей выставки, в том числе магнитооптические пленки, образцы стали, ферроэлектрические структуры и др.

 

Больше информации доступно по ссылке


 

Юбилейный европейско-средиземноморский симпозиум по лазерно-искровой эмиссионной спектрометрии

 

На правах золотого спонсора мероприятия компания “СОЛ инструментс”, мировой лидер по производству Раман микроскопов и спектрометров, приглашает вас посетить 10-ый юбилейный Европейско-средиземноморский симпозиум по лазерно-искровой эмиссионной спектрометрии (EMSLIBS 2019), который будет проходить с 8 по 13 сентября в Брно, Чехии.

 

Традиционно симпозиум проводится каждые два года, начиная с 2001 г. Научные сессии будут разделены на следующие темы: основы плазмы, био-применения, анализ жидкостей, калибровка и количественная оценка, обработка данных и хемометрика, археология, геология и горное дело, переносные системы, промышленные применения, наночастицы, картографирование и перспективные применения.

 

Вы также сможете послушать доклад на тему “Двухимпульсный LIBS спектрометр LEA-S500 для количественного анализа материалов различного происхождения”, ведущего специалиста атомно-эмиссионного сектора “СОЛ инструментс” Дубовского В.Л., посетить стенд компании и задать интересующие Вас вопросы.

 

Место проведения конференции: Масариков университет, факультет социальных наук (г. Брно, Jostova 218/10)

 

Больше информации доступно по ссылке

 

Исследование микроструктуры аустенитной нержавеющей стали с помощью детектора прошедших электронов TESCAN

Основными преимуществами сталей аустенитного класса являются их высокие служебные характеристики (прочность, пластичность, коррозионная стойкость в большинстве рабочих сред) и хорошая технологичность. Поэтому аустенитные коррозионностойкие стали нашли широкое применение в качестве конструкционного материала в различных отраслях машиностроения. Свойства стали определяются ее внутренней микроструктурой и дефектами кристаллической решетки. В настоящее время для металлографического исследования структуры широко применяются методы электронной микроскопии наряду с более традиционными методами анализа с помощью оптического микроскопа. Использование просвечивающего электронного микроскопа (TEM – transmission electron microscope) позволяет определять плотность дислокаций, дислокационных петель, анализировать выделения вторичных фаз и визуализировать поры и другие дефекты. Такие исследования проводятся как для определения механических свойств новых сплавов, так и для оценки радиационной стойкости различных материалов. Большинство современных просвечивающих микроскопов имеют возможность работать в режиме STEM (scanning TEM), в котором пучок электронов фокусируется в точку, которая перемещается по поверхности образца как точно так же, как это происходит в сканирующем электронном микроскопе. Высокое пространственное разрешение на просвечивающих сканирующих электронных микроскопах достигается за счет подготовки сверхтонких срезов материала и хорошо сфокусированного пучка электронов. Стандартный образец для просвечивающей микроскопии представляет собой диск исследуемого материала диаметром 3.05 мм, утоненного в середине химическим или ионным путём. В некоторых случаях для TEM применяются металлические сетки с плёнкой подложкой на которых размещаются исследуемые материалы. Для работы с такими образцами компания TESCAN предлагает детектор прошедших электронов, реализующий режим сканирующей просвечивающей электронной микроскопии на микроскопах серий VEGA, MIRA, LYRA и VELA.

 

Детектор прошедших электронов устанавливается на столик микроскопа и регистрирует прошедшие через образец электроны. Изображение в светлом поле формируется датчиком, расположенным непосредственно под образцом, а изображение в темном поле складывается из сигналов двух датчиков, расположенных в стороне от оптической оси. Изображение в светлом поле эквивалентно изображению, получаемому в режиме светлого поля STEM, а изображение в темном поле может давать ориентационный контраст

 

На изображении показан участок образца аустенитной нержавеющей стали после ее деформации, полученный с помощью детектора прошедших электронов в режиме светлого поля, установленного на микроскоп Mira LMU. Темные линии вдоль картинки
показывают границы отдельных зерен, а сетка мелких линий показывает дислокации,
возникающие в образце в результате его деформации.

 

 

Кроме этого детектор TE позволяет наблюдать и другие дефекты, такие как поры и выделения вторичных фаз. При выборе детектора TE как основного метода исследования структуры стали следует особое внимание уделять подготовке образцов. В связи с тем, что ускоряющее напряжение сканирующего микроскопа ограничено 30 кВ, для получения изображений высокого разрешения требуется получать достаточно тонкие образцы стали, и в некоторых случаях это может приводить к дефектам пробоподготовки, как это произошло с образцом на картинке ниже. Детектор TE обладает высокой чувствительностью, достаточной для комфортной работы на микроскопах серии Vega при токах пучка несколько пА., с возможностью исследования объектов размерами от нескольких нанометров.

 

Изображение стали детектором TE с дефектом пробоподготовки

 

Источник: http://tescan.ru/application/examples/

Автоматический поиск тонкодисперсных золотых фаз в слабо минерализованных горных породах с помощью СЭМ TESCAN с системой микроанализа AZtec Automated

При исследовании слабо минерализованных горных пород и выявлении особенностей топографии распределения в них тонких золотых фаз (а также их состава и морфологии) геологи и обогатители минерального сырья вынуждены чаще применять высоко локальные методы анализа, чем при изучении типичных золотых руд.

 

Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) в комплекте с системой микроанализа (обычно ЭДС) позволяет получать одновременно как изображение, так и локальный элементный состав каждой фазы, что дает возможность оператору однозначно установить, является ли найденное в образце породы яркое включение золотым. Так, исследовав всю доступную площадь поверхности образца и собрав ЭДС-спектры с каждой фазы, которая потенциально (по яркости на электронном изображении) может быть искомой, оператор СЭМ в итоге делает вывод о количестве золотосодержащих включений в данном образце. Очевидно, подобного рода исследования очень трудоёмки, в особенности при исследовании тонкодисперсных золотых образований, а также, если в образце, помимо золотых включений, встречаются другие минералы, яркость которых на электронных изображениях близка к яркости золота (например, галенит). Также, при поиске вручную никогда нельзя быть уверенным, что оператор обнаруђил в образце действительно все золотые фазы крупнее некоторого порогового значения. Покажем, как можно вывести задачу поиска труднообнаруђимых минералов на качественно новый уровень с помощью СЭМ, оснащенного системой автоматического поиска и анализа частиц AZtecEnergy Automated.

 

Целенаправленный поиск тонкодисперсных золотосодержащих фаз проводился в порошковой пробе, полученной от измельчения седиментолитов (на рис. 1 общий вид пробы). Проба была предоставлена В.В. Ивановым (Дальневосточный геологический институт ДВО РАН, г. Владивосток) для апробации оборудования и программного обеспечения. Работа выполнялась на сканирующем электронном микроскопе MIRA 3 LMH производства TESCAN (Чехия), оснащенном системой энергодисперсионного микроанализа AZtecEnergy Automated производства Oxford Instruments (Великобритания). Использовался программный модуль для автоматического поиска и анализа частиц AZtecFeature. Настройки автоматического поиска:

 

 

  • регистрировались все частицы, в которых концентрация золота выше предела обнаружения EDS-спектрометра;
  • минимальный размер искомых частиц 450 нм, частички золота меньше этого порогового значения игнорировались;
  • шаг сканирования электронным зондом составлял 200 нм;
  • сканировалась вся доступная площадь поверхности образца (в данном случае 55 мм2, рис. 1). Чтобы покрыть всю площадь, столик образцов автоматически перемещается от участка к участку.

 

 

На автоматический сбор данных потребовалось 2 часа, в результате система обнаружила 10 штук золотосодержащих частиц размером от 1 до 5 мкм. Поскольку автоматическое сканирование не требует присутствия оператора, было использовано ночное время. Примечательно, что эта ђе проба предварительно была исследована оператором в «ручном» режиме, и за 12 рабочих смен оператор обнаружил только 6 золотых частиц.
Обычная практика пробоподготовки для минералогического анализа на СЭМ — это изготовление аншлифа, но в данном случае образец не полировался из-за риска утери золотосодержащих частиц, а также потому, что требовалось получить нативные изображения золотых микровключений. Чтобы ярко выраженный рельеф поверхности образца не помешал бы автоматическому поиску Au-частиц, работа проводилась в режиме сканирования Depth с расширенной глубиной фокуса (запатентованная технология TESCAN), благодаря чему при перемещении столика образцов от участка к участку все поля обзора остаются в фокусе.

 

Рис. 1 – Общий вид порошковой пробы

 

 

Изображения некоторых обнаруженных золотых частиц представлены на рис. 2. Как видно, это весьма тонкое морфологически причудливое золото. Отметим, что для того, чтобы подобный автоматический поиск частиц с заранее заданными параметрами стал возможен, требуется СЭМ с прецизионным столиком образцов, который моторизован по всем координатным осям. се модели микроскопов TESCAN, кроме самой бюджетной VEGA SB, имеют столик образцов, моторизованный по всем осям; и точность воспроизведения координат столика более чем достаточна для успешной реализации данного метода.

 

Рис. 2 – Частички золота, обнаруженные в порошковой пробе.
Поиск выполнялся с помощью системы автоматического поиска и анализа частиц AZtecFeature

 

Источник: http://tescan.ru/application/examples/

7-ой Евро-Азиатский симпозиум “Тренды в магнетизме” (EASTMAG2019)

 

ЭМТИОН стал партнером EASTMAG2019. 8-13 сентября в г. Екатеринбурге на базе Института физики металлов им. М.Н. Михеева пройдет “7-ой Евро-Азиатский симпозиум “Тренды в магнетизме” (EASTMAG2019). EASTMAG2019 станет крупнейшим событием года, объединяющим специалистов в области магнетизма и магнитных материалов.

 

Мы приглашаем всех желающих посетить стенд ЭМТИОН и ознакомиться с новейшими возможностями атомно-силовых микроскопов и приборов на их основе для исследования магнитной доменной структуры образцов, а так же их топографии и других физико-химических свойств с высоким пространственным разрешением.

 

На стенде будет представлена новейшая модификация многофункционального АСМ NTEGRA производства компании NT-MDT, все желающие смогут ознакомиться с работой оборудования на примере как тестовых образцов так и образцов предоставленных посетителями симпозиума.

 

Больше информации доступно по ссылке

 

Отчет по участию ЭМТИОН в международной конференции SPM-2019-RCWDFM

 

Команда ЭМТИОН и NT-MDT (Нидерланды) приняли участие в 3-ей Международнаой конференции “Сканирующая зондовая микроскопия (SPM2019)”, 4-ом Российско-Китайском семинаре по диэлектрическим и сегнетоэлектрическим материалам, Международной молодежной конференции “Функциональная визуализация наноматериалов”, которые проходили 25 – 28 августа 2019 г. в и Уральском Федеральном Университете им. первого президента Б. Н. Ельцина.

 

Демо стенд ЭМТИОН:

Посетители конференции  ознакомились с новейшими разработками NT-MDT (Нидерланды) на примере усовершенствованной модели многофункционального атомно-силового микроскопа NTEGRA, представленного на стенде ЭМТИОН. Показаны измерения в том числе топографии и доменной структуры образцов ниобата лития. Не смотря на полевые (много внешнего шума) условия измерений, прибор продемонстрировал высокую стабильность работы.

 

Доклад ЭМТИОН:

Исполнительный директор к.т.н. Краснобородько С. выступил с докладом на тему: “Современные методы атомно-силовой микроскопии”, в докладе показаны наработки NT-MDT (Нидерланды), в том числе:

  • Новое поколение цифровой электроники: улучшенные алгоритмы быстрого сканирования; растровый наномеханический анализ(RNMA mode); прямой доступ к 18 АСМ сигналам;
  • Автоматизированная настройка АСМ головки: автоматизация процесса для рутинных измерений; Возможность настройки параметров головки через ПО (в том числе при работе в вакууме);
  • Новое поколение оптических АСМ головок: новый дизайн АСМ оптической головки с возможностью эффективной засветки и сбора лазерного излучения через объектив в геометриях: “сбоку”, “снизу” и “сверху”;
  • Комбинация с Раман спектрометром: спектрометр с автоматическим переключением до 5 лазеров и возможностью работы в широком диапазоне от УФ до ИК; Быстрое лазерное сканирование с использованием гальванозеркал;

 

Доклад вызвал широкий интерес среди пользователей и работников АСМ индустрии.

 

Больше информации доступно по ссылке

 

Международная конференция SPM-2019-RCWDFM

 

ООО “ЭМТИОН” и Уральский Федеральный Университет им. первого президента Б.Н. Ельцина рады пригласить уважаемых коллег к участию в 3ей Международнаой конференции “Сканирующая зондовая микроскопия“, 4ом Российско-Китайском семинаре по диэлектрическим и сегнетоэлектрическим материалам, Международной молодежной конференции “Функциональная визуализация наноматериалов” 25 – 28 августа 2019 г. в Уральском федеральном университете, г. Екатеринбург

 

Больше информации доступно по ссылке

 

 

Многопроходные Методики

Многопроходные методики АСМ обычно используются в задачах, где необходимо определять иные, чем рельеф данные, и при этом необходимо исключить влияние рельефа поверхности.  В качестве примера приведено изображение линий сканирования поперек одного магнитного домена для различных начальных расстояний зонд-образец [1]. Аналогичные методики использовались для определения толщины пленки жидкости на поверхности твердой подложки [2], для наноманипуляций (т.е. для перемещения отдельных атомов [3]), при проведении нанолитографических операций [4].

 

Измерение дальнодействующих магнитных сил на втором проходе магнитно-силовой моды.

 

Магнитная доменная структура слева и топография жесткого диска справа.

Первый проход может быть проведен с применением Контактного или Полуконтактного Методов. На втором проходе можно проводить измерения электрических сил или потенциалов, магнитных полей, диссипаций, распределений емкости. В некоторых случаях может быть необходимым и третий проход для исключения влияния не только рельефа, но и поверхностного электрического  поля.

 

Ссылки

  1. Appl. Phys. Lett. 52, 244 (1988).
  2. J. Chem. Phys. 90, 7550 (1989).
  3. Nature 344, 524 (1990).
  4. Nature 347, 748 (1989).

Каталог_Confotec NR500 3D сканирующий лазерный рамановский микроскоп

Каталог Confotec NR500 3D сканирующий лазерный рамановский микроскоп

 

  • Рамановские измерения
  • люминесцентные измерения
  • измерения лазерного отражения и пропускания
  • трехмерные (3D) высококонтрастные изображения
    в отраженном свете
  • трехмерные (3D) Рамановские конфокальные измерения
  • информация о спектральных и поляризационных свойствах исследуемых образцов

 

Каталог_Монохроматоры спектрографы серия MS

Серия приборов для спектроскопии «Монохроматоры-спектрографы» включает две группы: среднефокусные – высокоапертурные, небольших размеров приборы и длиннофокусные – более полуметра, приборы высокого разрешения с широким плоским фокальным полем. Все приборы данной серии полностью автоматизированы.

 

 

Метод отображения Фазы АСМ

Использование колеблющегося кантилевера в Атомно-силовой микроскопии впервые было предложено Биннигом [1]. Наиболее ранние экспериментальные реализации зондовой микроскопии с колеблющимся кантилевером представлены в работах [2, 3]. В них продемонстрировано влияние градиентов сил на сдвиг резонансной частоты кантилевера, и показана возможность бесконтактного сканирования поверхности образца. В работе [2] было также указано на возможность сканирования с использованием отталкивающих сил. Наибольшее распространение получил «tapping» метод [4]. При его использовании амплитуда колебаний довольно велика, так что колебания зонда проходят в области действия сил притяжения и отталкивания, поэтому этот метод называется также полуконтактным или прерывисто-контактным.

Когда в процессе колебаний кончик зонда касается поверхности образца он испытывает не только отталкивающие, но и адгезионные, капиллярные и ряд других сил. В результате взаимодействия зонда с поверхностью образца происходит сдвиг не только частоты, но и фазы колебаний. Если поверхность образца является неоднородной по свои свойствам, соответствующим будет и фазовый сдвиг. Распределение фазового сдвига по поверхности будет отражать распределение характеристик материала образца. Такой  метод сканирования, при котором регистрируется фазовый сдвиг (Метод Отображения Фазы) является весьма полезным для исследований материалов.

Метод Отображения Фазы позволяет получать ценную информацию в широкой области применений, в некоторых случаях отображая неочевидные контрасты свойств материалов. Этот метод используется, например, для исследований биологических объектов, образцов с магнитными и электрическими характеристиками, а также для ряда других применений.

 

Ссылки

  1. US Pat. 4724318.
  2. J. Appl. Phys. 61, 4723 (1987).
  3. Appl. Phys. Lett. 53, 2400 (1988).
  4. Phys. Rev. Lett. 57, 2403 (1986).

Амплитудно-модуляционная АСМ

Использование колеблющегося кантилевера в Сканирующей Зондовой Микроскопии впервые было предложено Биннигом [1]. Одни из наиболее ранних экспериментальных реализаций амплитудно-модуляционной АСМ  были представлены в работах [2, 3]. В них было продемонстрировано влияние градиентов сил на сдвиг резонансной частоты кантилевера и возможность бесконтактного сканирования поверхности образца. Необходимо отметить также, что ранее  Дюриг изучал частотный сдвиг колеблющегося кантилевера в силовом поле иглы СТМ [4].

 

В работе [2] была продемонстрирована также возможность зондирования материалов при резком уменьшении амплитуды колебаний кантилевера. Возможность сканирования поверхности образца не только в притягивающих, но и в отталкивающих силах была продемонстрирована в [4]. Относительно слабый сдвиг частоты колебаний под влиянием отталкивающих сил означает, что контакт зонда с поверхностью образца в процессе колебаний не является постоянным. Только в течение короткой части периода колебаний зонд «ощущает» контактные отталкивающие силы. Особенно это касается колебаний с большой амплитудой. Сканирование поверхности образца с колеблющимся таким образом кантилевером является не бесконтактным, а скорее прерывисто-контактным. Соответствующий метод Сканирующей Зондовой Микроскопии (Прерывисто-контактный или “Полуконтактный”  Метод) довольно часто используется на практике. «Ощущение» контактных отталкивающих сил в процессе сканирования приводит к дополнительному фазовому сдвигу колебаний кантилевера относительно возбуждающих колебаний пьезовибратора.

 

При проведении магнитных исследований на субмикронном уровне прежде всего необходимо отделить «магнитные» изображения от изображений рельефа. Для решения этой проблемы магнитные измерения проводятся по двухпроходной методике. На первом проходе определяется рельеф поверхности по Контактному или Прерывисто-контактному (“полуконтактному”) методам. а втором проходе каждой линии сканирования (или изображения  в целом) кантилевер приподнимается над поверхностью и сканирование осуществляется в соответствии с запомненным рельефом. В результате на втором проходе расстояние между  сканируемой поверхностью и закрепленным  концом кантилевера поддерживается постоянным. При этом расстояние зонд-поверхность должно быть достаточно большим, чтобы пренебречь силами Ван-дер-Ваальса, так что на втором проходе кантилевер подвергается воздействию только дальнодействующей магнитной силы.  В соответствии с этим методом и изображение рельефа и магнитное изображение могут быть получены одновременно.

 

Этот фазовый сдвиг зависит от характеристик материала образца. Регистрация и отображение фазового сдвига   в процессе сканирования (метод Отображения Фазового Контраста) широко используется в исследованиях наноструктурированных и неоднородных материалов. Подобно Контактному Методу Рассогласования “Полуконтактный”  Метод Рассогласования для подчеркивания малоразмерных неоднородностей на больших площадях.

 

 

Прерывисто-контактный Метод  обладает определенными преимуществами по сравнению Контактными методами. Прежде всего, при использовании этого метода давление кантилевера на поверхность образца существенно меньше, что позволяет работать с более мягкими и легко разрушающимися материалами, такими как полимеры и биоматериалы. “Полуконтактный” Метод  также более чувствителен к  различным взаимодействиям с поверхностью, что дает возможность ряд характеристик поверхности – распределение вязкости и упругости, электрических и магнитных доменов.

Ссылки

    1. US Pat. 4724318.
    2. J. Appl. Phys. 61, 4723 (1987).
    3. Appl. Phys. Lett. 53, 2400 (1988). 
    4. Phys. Rev. Lett. 57, 2403 (1986).

Микрораман. Измерение механического напряжения в кремнии

 

Механическое напряжение может оказывать прямое или косвенное влияние на функционирование и надежность микросхем, может являться причиной различных режимов отказа, таких как:

– изменения подвижности электронов или дырок

– дислокации вблизи изолирующих областей

– трещины в сколах,

– ползучесть в металлах,

– стрессовая миграция и др.

Напряжение также может быть использован положительным образом, например, для увеличения подвижности носителей.

 

Микроскопия пьезоотклика (АСМ)

Основная идея Силовой Микроскопии Пьезоотклика заключается в локальном воздействии на пьезоэлектрический образец переменного электрического поля и анализе результирующих колебаний его поверхности под зондом [1]. Методика доступна во всех конфигурациях АСМ NTEGRA 

 

 

Пример исследования титаната бария с помощью NTEGRA (метод PFM). Размер изображений 10×10 мкм. Представлены карты амплитуды (a), (с) и фазы (b), (d) вертикальной и латеральной компоненты пьезоотклика соответственно.

 

Ссылки:

  1. M. Alexe, A. Gruverman (Eds.). Nanoscale Characterisation of Ferroelectric Materials. Scanning Probe Microscopy Approach. Springer, 2004.

Магнитно-силовая Микроскопия (МСМ)

Магнитно-силовая Микроскопия (МСМ) [1, 2] является эффективным средством исследований магнитных структур на субмикронном уровне. Получаемые с помощью МСМ изображения являются пространственным распределением  некоторого параметра, характеризующего магнитное взаимодействие зонд-образец, например, силу взаимодействия, амплитуду колебаний  магнитного зонда и т.д.

 

Магнитный зондовый датчик  является стандартным кремниевым (или изготовленным из нитрида кремния)  зондовым датчиком, покрытым пленкой из магнитного материала.  МСМ измерения позволяют проводить исследования магнитных доменных структур с высоким пространственным разрешением, записи и считывания  информации в магнитной среде,  процессов перемагничивания и т.д. Методика доступна во всех конфигурациях АСМ NTEGRA 

 

 

Магнитно-силовая микроскопия основана на регистрации сил взаимодействия между образцом и наноразмерным магнитным зондом (кантилевером). Стандартный магнитный зонд представляет собой кантилевер АСМ, покрытый тонкой магнитной пленкой. Измерения МСМ показывают магнитную структуру тонких пленок, объемных образцов, наноструктур и наночастиц с разрешением до нанометрового масштаба. Существует два основных метода регистрации сигнала МСМ: измерение статического прогиба кантилевера и динамическая амплитудная/фазовая микроскопия.

 

МСМ в вакууме. За счет увеличения добротности колебания кантилевера и очистки поверхности достигается увеличение разрешающей способности

Изменение доменной структуры граната под воздействием вертикального магнитного поля

 

 

 

 

При проведении магнитных исследований на субмикронном уровне прежде всего необходимо отделить «магнитные» изображения от изображений рельефа. Для решения этой проблемы магнитные измерения проводятся по двухпроходной методике. На первом проходе определяется рельеф поверхности по Контактному или Прерывисто-контактному (“полуконтактному”) методам. а втором проходе каждой линии сканирования (или изображения  в целом) кантилевер приподнимается над поверхностью и сканирование осуществляется в соответствии с запомненным рельефом.

 

В результате на втором проходе расстояние между  сканируемой поверхностью и закрепленным  концом кантилевера поддерживается постоянным. При этом расстояние зонд-поверхность должно быть достаточно большим, чтобы пренебречь силами Ван-дер-Ваальса, так что на втором проходе кантилевер подвергается воздействию только дальнодействующей магнитной силы.  В соответствии с этим методом и изображение рельефа и магнитное изображение могут быть получены одновременно.

 

Магнитная структура жесткого диска (слева сверху) с размером бит до 30–40 нм;

И доменные структуры различных магнитно-мягких гранатовых пленок

 

 

В динамической МСМ (Д МСМ) на втором проходе для детектирования магнитного поля используется колеблющийся с резонансной частотой кантилевер (как при использовании Бесконтактного или Прерывисто-контактного методов). В Д МСМ детектируется производная магнитной силы: производная силы в приближении точечного диполя может быть представлена в виде:

 

F’ = n grad(n F), F = (m grad) H

n – единичный вектор нормали к плоскости кантилевера. Как видно из этого выражения сигнал Д МСМ  пропорционален второй производной поля рассеяния.

 

 

  1. Appl. Phys. Lett. 50, 1455 (1987)
  2. J. Appl. Phys. 62, 4293 (1987)

PhotonIcs & Electromagnetics Research Symposium (PIERS’2019)

 

“НТ-МДТ” (Нидерланды) и ООО “ЭМТИОН” приняли участие в 41-м PhotonIcs & Electromagnetics Research Symposium (PIERS’2019), который проходил 17-20 июня 2019 года в Риме. “НТ-МДТ” (Нидерланды)  стал официальным партнером 41-го PIERS и продемонстрировал свой многофункциональный АСМ с открытой архитектурой Ntegra Prima с современной высокоскоростной полностью цифровой электроникой.

 

Больше информации доступно по ссылке

 

Spring Meeting of the European Materials Research Society

 

“НТ-МДТ”  приняла участие в Spring Meeting of the European Materials Research Society-2019, которое проходило с 27 по 31 мая 2019 года в г. Ницце. На своем стенде НТ-МДТ продемонстрировала новейшие разработки в области атомно-силовой микроскопии и ее комбинации и с современными оптическими методиками: СНОМ, Раман и др.

 

Больше информации доступно по ссылке