Новая СТМ/СТС-методика исследования атомарной структуры поверхности

Представлена новая методика исследования атомарной структуры поверхности на основе методов сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) и сканирующей туннельной спектроскопии (СТС) с алмазным зондом. В основу методики положена идея сравнения СТМ-изображения изучаемого участка поверхности и его СТС-изоб...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2014
Hauptverfasser:	Грушко, В., Новиков, Н., Чайка, А., Мицкевич, Е., Лысенко, О.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України 2014
Schriftenreihe:	Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/75952
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Новая СТМ/СТС-методика исследования атомарной структуры поверхности / В. Грушко, Н. Новиков, А. Чайка, Е. Мицкевич, О. Лысенко // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2014. — Т. 12, № 1. — С. 81-90. — Бібліогр.: 34 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-75952
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-759522015-02-07T03:01:19Z Новая СТМ/СТС-методика исследования атомарной структуры поверхности Грушко, В. Новиков, Н. Чайка, А. Мицкевич, Е. Лысенко, О. Представлена новая методика исследования атомарной структуры поверхности на основе методов сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) и сканирующей туннельной спектроскопии (СТС) с алмазным зондом. В основу методики положена идея сравнения СТМ-изображения изучаемого участка поверхности и его СТС-изображения, полученного при малых туннельных напряжениях. Представленная методика может использоваться при нанотехнологических операциях атомарной сборки логических элементов квантовых компьютеров, элементов наноэлектроники, при создании и изучении однофотонных источников и др. Наведено нову методику дослідження атомарної структури поверхні на основі методів сканівної тунельної мікроскопії (СТМ) і сканівної тунельної спектроскопії (СТС) з діамантовим зондом. В основу методики покладено ідею порівняння СТМ-зображення досліджуваної ділянки поверхні з її СТС-зображенням, одержаним за малих тунельних напруг. Наведена методика може використовуватися при нанотехнологічних операціях атомарного складання логічних елементів квантових комп’ютерів, елементів наноелектроніки, при створенні й вивченні однофотонних джерел тощо. A new technique to study the atomic structure of the surface on the basis of scanning tunnelling microscopy (STM) and scanning tunnelling spectroscopy (STS) with a diamond tip is represented. The technique is based on the idea of comparing STM images of the studied surface area with its STS-image obtained at low tunnelling voltages. The presented method can be used for fabrication of logic elements of quantum computers and elements of nanoelectron- ics, for development and study of the single-photon sources as well as for other nanotechnological operations. 2014 Article Новая СТМ/СТС-методика исследования атомарной структуры поверхности / В. Грушко, Н. Новиков, А. Чайка, Е. Мицкевич, О. Лысенко // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2014. — Т. 12, № 1. — С. 81-90. — Бібліогр.: 34 назв. — рос. 1816-5230 PACSnumbers:07.35.+k,07.79.-Cz,68.37.Ef,73.40.Gk,73.63.Rt,81.05.uj,81.07.Lk http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/75952 ru Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Представлена новая методика исследования атомарной структуры поверхности на основе методов сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) и сканирующей туннельной спектроскопии (СТС) с алмазным зондом. В основу методики положена идея сравнения СТМ-изображения изучаемого участка поверхности и его СТС-изображения, полученного при малых туннельных напряжениях. Представленная методика может использоваться при нанотехнологических операциях атомарной сборки логических элементов квантовых компьютеров, элементов наноэлектроники, при создании и изучении однофотонных источников и др.
format	Article
author	Грушко, В. Новиков, Н. Чайка, А. Мицкевич, Е. Лысенко, О.
spellingShingle	Грушко, В. Новиков, Н. Чайка, А. Мицкевич, Е. Лысенко, О. Новая СТМ/СТС-методика исследования атомарной структуры поверхности Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
author_facet	Грушко, В. Новиков, Н. Чайка, А. Мицкевич, Е. Лысенко, О.
author_sort	Грушко, В.
title	Новая СТМ/СТС-методика исследования атомарной структуры поверхности
title_short	Новая СТМ/СТС-методика исследования атомарной структуры поверхности
title_full	Новая СТМ/СТС-методика исследования атомарной структуры поверхности
title_fullStr	Новая СТМ/СТС-методика исследования атомарной структуры поверхности
title_full_unstemmed	Новая СТМ/СТС-методика исследования атомарной структуры поверхности
title_sort	новая стм/стс-методика исследования атомарной структуры поверхности
publisher	Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
publishDate	2014
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/75952
citation_txt	Новая СТМ/СТС-методика исследования атомарной структуры поверхности / В. Грушко, Н. Новиков, А. Чайка, Е. Мицкевич, О. Лысенко // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2014. — Т. 12, № 1. — С. 81-90. — Бібліогр.: 34 назв. — рос.
series	Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
work_keys_str_mv	AT gruškov novaâstmstsmetodikaissledovaniâatomarnojstrukturypoverhnosti AT novikovn novaâstmstsmetodikaissledovaniâatomarnojstrukturypoverhnosti AT čajkaa novaâstmstsmetodikaissledovaniâatomarnojstrukturypoverhnosti AT mickeviče novaâstmstsmetodikaissledovaniâatomarnojstrukturypoverhnosti AT lysenkoo novaâstmstsmetodikaissledovaniâatomarnojstrukturypoverhnosti
first_indexed	2025-07-06T00:12:23Z
last_indexed	2025-07-06T00:12:23Z
_version_	1836854288736845824
fulltext	81 PACS numbers: 07.35.+k, 07.79.-Cz, 68.37.Ef, 73.40.Gk, 73.63.Rt, 81.05.uj, 81.07.Lk Новая СТМ/СТС-методика исследования атомарной структуры поверхности В. Грушко, Н. Новиков, А. Чайка,, Е. Мицкевич, О. Лысенко Институт сверхтвёрдых материалов им В. Н. Бакуля НАН Украины, ул. Автозаводская, 2, 04074, Киев, Украина Институт физики твёрдого тела РАН, ул. Академика Осипьяна, 2, 142432 Черноголовка, Московская обл., Россия **CRANN and School of Physics, Trinity College Dublin, Dublin 2, Ireland Представлена новая методика исследования атомарной структуры по- верхности на основе методов сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) и сканирующей туннельной спектроскопии (СТС) с алмазным зон- дом. В основу методики положена идея сравнения СТМ-изображения изу- чаемого участка поверхности и его СТС-изображения, полученного при малых туннельных напряжениях. Представленная методика может ис- пользоваться при нанотехнологических операциях атомарной сборки ло- гических элементов квантовых компьютеров, элементов наноэлектрони- ки, при создании и изучении однофотонных источников и др. Наведено нову методику дослідження атомарної структури поверхні на основі методів сканівної тунельної мікроскопії (СТМ) і сканівної тунельної спектроскопії (СТС) з діамантовим зондом. В основу методики покладено ідею порівняння СТМ-зображення досліджуваної ділянки поверхні з її СТС-зображенням, одержаним за малих тунельних напруг. Наведена ме- тодика може використовуватися при нанотехнологічних операціях атома- рного складання логічних елементів квантових комп’ютерів, елементів наноелектроніки, при створенні й вивченні однофотонних джерел тощо. A new technique to study the atomic structure of the surface on the basis of scanning tunnelling microscopy (STM) and scanning tunnelling spectroscopy (STS) with a diamond tip is represented. The technique is based on the idea of comparing STM images of the studied surface area with its STS-image ob- tained at low tunnelling voltages. The presented method can be used for fabri- cation of logic elements of quantum computers and elements of nanoelectron- Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies 2014, т. 12, № 1, сс. 81–90  2014 ІМÔ (Інститут металофізики ім. Г. В. Êурдюмова НАН Óкраїни) Надруковано в Óкраїні. Ôотокопіювання дозволено тільки відповідно до ліцензії 82 В. ГРÓШÊО, Н. НОВИÊОВ, А. ЧАЙÊА и др. ics, for development and study of the single-photon sources as well as for oth- er nanotechnological operations. Ключевые слова: сканирующая туннельная микроскопия, сканирующая туннельная спектроскопия, алмазный зонд, атомарная структура. (Получено 19 ноября 2013 г.) 1. ВВЕДЕНИЕ Методы сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) [1–5] и ска- нирующей туннельной спектроскопии (СТС) [6, 7] являются хоро- шо апробированными и широко используемыми методами изуче- ния атомарной структуры поверхности со времён появления пер- вых туннельных микроскопов в последней четверти прошлого сто- летия. Оба эти метода основываются на измерении локальной элек- тронной плотности состояний поверхности образца, определяющей величину туннельного тока в зазоре между острием прибора и изу- чаемым участком поверхности. То есть заключение об атомарной структуре поверхности делается опосредованно, по распределению локальной электронной плотности состояний в плоскости поверх- ности образца. Изменение локальной плотности состояний вдоль поверхности образца может быть обусловлено как изменением его атомарного рельефа, так и изменением химического состава по- верхности. Другими словами, СТМ и СТС имеют тот существенный недостаток, что имеется некоторая неоднозначность трактовки экс- периментальных результатов, особенно в случае неупорядоченных атомарных структур с неизвестным химическим составом атомов на поверхности. Предлагаемая в работе комбинированная методика анализа атомарной структуры поверхности призвана существенно уменьшить эту неоднозначность и дать возможность получать ре- альный профиль поверхности, не зависимо от химической природы атомов её составляющих. Необходимость предлагаемой методики исследования атомарно- го состава поверхности продиктована, в первую очередь, практиче- ской реализацией идеи квантового компьютера, высказанной Р. Ôейнманом ещё в 1959 г. [8]. В последнее десятилетие эта идея получила «второе рождение» и привлекает всё большее внимание специалистов, занятых нанотехнологическими проблемами. Непо- средственный интерес в практической реализации этой идеи возни- кает при попытке детального квантово-механического исследова- ния методами математического моделирования сложных многоча- стичных наносистем, подобных структуре твёрдого тела или биоло- гическим системам [9, 10]. Пространство квантовых состояний та- ких систем растёт как экспонента от числа n составляющих их ре- СТМ/СТС-МЕТОДИÊА ИССЛЕДОВАНИЯ СТРÓÊТÓРЫ ПОВЕРХНОСТИ 83 альных частиц, что делает невозможным моделирование их поведе- ния на современных («классических») компьютерах уже для n10. Суть этой идеи в том, что квантовая система из L двухуровневых квантовых элементов (квантовых битов, кубитов) имеет 2 L линейно независимых состояний. А значит, вследствие принципа квантовой суперпозиции, пространством состояний такого квантового реги- стра является 2 L-мерное гильбертово пространство. Вычислитель- ная операция в квантовом процессоре соответствует повороту век- тора состояния регистра процессора в гильбертовом пространстве. Таким образом, квантовое вычислительное устройство размером L кубит фактически задействует одновременно 2 L классических со- стояний, что делает принципиально возможным многократное ускорение вычислительного процесса по сравнению с классическим процессором [11]. В настоящее время, одним из главных направлений в работе по практической реализации квантового компьютера является созда- ние твердотельных квантовых точек на полупроводниковых и ал- мазных подложках. В качестве логических кубитов используются либо зарядовые состояния (нахождение или отсутствие электрона в определённой точке), либо направление электронного и/или ядер- ного спина в данной квантовой точке. Óправление в такой системе осуществляется через внешние потенциалы или лазерным импуль- сом [12–14]. Êвантовую точку можно «включить» и, что наиболее важно, «выключить» приложив напряжение. Если напряжение прикла- дывать с помощью зонда сканирующего туннельного микроскопа (СТМ), имеющего несколько атомов, взаимодействующих с поверх- ностью на острие, то можно «собрать» из атомов полевые транзи- сторы — основной логический элемент современных микропроцес- соров и запоминающих устройств. При этом такие транзисторы по размерам будут сопоставимые с атомами [15–17]. В качестве СТМ- зонда, наиболее подходящего для различных манипуляций с по- верхностью на атомарном уровне и обладающего наиболее стабиль- ными физико-механическими и химическими характеристиками, можно предложить зонд из синтетического проводящего монокри- сталла алмаза [18–20]. Но подобная атомарная сборка непременно требует, во-первых, наличия у СТМ атомарного разрешения и, во-вторых, возможности в ходе эксперимента по наноманипулированию различать атомы различных сортов, т.е. атомы поверхности различных химических элементов. Нужно отметить, что кроме задачи практической реали- зации квантового компьютера, которую можно считать приоритет- ной по значимости, in situ различение химических элементов по- верхности на атомарном уровне чрезвычайно важно во многих нанотехнологических операциях, например, для создания элемен- http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%83%D0%B1%D0%B8%D1%82 http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D0%B1%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%BE_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE 84 В. ГРÓШÊО, Н. НОВИÊОВ, А. ЧАЙÊА и др. тов наноэлектроники или однофотонных источников [21]. Пробле- ме различения топографических и фазовых особенностей на по- верхности методом туннельной микроскопии с алмазным зондом и посвящена настоящая работа. 2. ПРОБЛЕМА ТРАКТОВКИ СТМ-ИЗОБРАЖЕНИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ В РЕЖИМЕ ТУННЕЛЬНОЙ ТОПОГРАФИИ С АТОМАРНЫМ РАЗРЕШЕНИЕМ Слоистые полупроводники, и особенно, высокоориентированный пиролитический графит (HOPG) является тестовым материалом, на котором, как правило, проверяется наличие атомарного разреше- ния туннельного микроскопа [22]. Тем не менее, даже на этой тесто- вой структуре возможны разночтения при трактовке СТМ- изображений [Whangbo 1994, Ondracek 2011]. Иллюстрацией могут быть результаты сканирования поверхности HOPG полупроводни- ковым алмазным зондом, разработанным в ИСМ НАНÓ, получен- ные на сверхвысоковакуумном микроскопе GPI-300 (рис. 1, 2). На рисунке 1 приведены типичные изображения HOPG(0001), которые наиболее часто регистрируются с помощью СТМ. Пред- ставленные изображения не соответствуют структуре «пчелиных сот», которой обладает отдельная атомарная плоскость графита [22]. Период и симметрию наблюдаемых СТМ-изображений с гекса- гональной симметрией объясняют либо различными релаксациями не эквивалентных атомов «А» и «В» на поверхности, приводящими к визуализации только одного из атомов [Whangbo 1994], либо ви- зуализацией центров гексагонов, где при определённых параметрах а б Рис. 1. Типичное СТМ-изображение плоскости (0001) поверхности графи- та. Топографический вид (а), и «псевдо-3D» вид (б). Приведённые изобра- жения не соответствует гексагональной структуре атомарной плоскости (001) графита [16]. СТМ/СТС-МЕТОДИÊА ИССЛЕДОВАНИЯ СТРÓÊТÓРЫ ПОВЕРХНОСТИ 85 туннелирования наблюдается максимум в локальной плотности со- стояний поверхности, взаимодействующей с зондом [Ondracek 2011]. Êак следствие, на СТМ-изображении HOPG(0001) проявля- ется поверхностная решётка с межатомными расстояниями 0,246 нм, увеличенными по сравнению с истинными межатомными рас- стояниями равными 0,142 нм. Совсем другую картину можно наблюдать на СТМ-изображени- ях, приведённых на рис. 2. Эти изображения были получены при малых (0,1 В) туннельных напряжениях и расстояниях между иглой и образцом в интервале 2,5–4,5 Å, при которых модификация электронной структуры и релаксации атомов поверхности незначи- тельны [23]. Эти изображения демонстрируют корректные меж- атомные расстояния в гексагонах, составляющие примерно 0,14 нм. В этом случае, вследствие химического сродства алмазного зонда и поверхности графита, ближайший к этой поверхности атом угле- рода зонда начинает образовывать с атомом углерода поверхности туннельный канал малых токов благодаря электронам ковалентной связи. Êак можно видеть на рис. 2, б, глубины провалов внутри «сот» превышают 1,0 Å. Для СТМ-топографии поверхности углеродосодержащих поверх- ностей, с точки зрения наибольшей достоверности получаемых СЗМ-топограмм, представляется целесообразным использование алмазных игл, которые, к тому же, отлично зарекомендовали себя в качестве инденторов при работе СТМ в режиме наномодификации поверхности [18, 19, 26]. Но кроме оптимального выбора материала зонда для топографии поверхности, чрезвычайно важно подобрать а б Рис. 2. СТМ-изображение плоскости (0001) поверхности графита, полу- ченное с помощью зонда из полупроводникового алмаза. Топографический вид (а), и «псевдо-3D» вид (б). Приведённые изображения отвечают гекса- гональной структуре отдельной атомарной плоскости графита [16]. 86 В. ГРÓШÊО, Н. НОВИÊОВ, А. ЧАЙÊА и др. оптимальный режим и метод сканирования. Особенно остро эта проблема стоит на поверхностях со сложной атомарной структурой, в состав которой входят атомы различных химических элементов. В этом случае на СТМ-топограмме непросто отличить, например, добавочный атом на однородной поверхности от инородного атома, встроенного в её структуру (рис. 3, 4), поскольку оба эти случая мо- гут иметь сходные особенности [27–30]. Далее, на рисунке 5 мы привели возможные профили сканирова- ния, регистрируемые за один проход СТМ-зонда вдоль оси сканиро- вания для структур с добавочным атомом на поверхности и с ино- родным атомом в её структуре. Êонкретный вид профилей сканирования, представленных на рис. 5, зависит как от размеров адсорбированного на поверхность и встроенного в её структуру атома, так и от места, занимаемых эти- ми атомами в электрохимическом ряду напряжений, т.е. от вели- а б Рис. 3. Модельное представление (в «псевдо-3D») атомарной структуры с добавочным атомом на поверхности (a) и той же структуры со встроенным инородным атомом (б). Пунктирной линией показано направление скани- рования при СТМ-топографии. а б Рис. 4. Топографический вид модельной структуры поверхностей, соответ- ствующий рис. 3. СТМ/СТС-МЕТОДИÊА ИССЛЕДОВАНИЯ СТРÓÊТÓРЫ ПОВЕРХНОСТИ 87 чины электроотрицательности атома [27]. Это обстоятельство мо- жет приводить даже к тому, что вместо выпуклости на профиле, связанной с наличием адатома, будет иметь место вогнутость, как в случае отсутствующего атома в поверхностной структуре [30]. По- добная картина характерна, например, для атомов O или F на ато- марно гладких металлических поверхностях. Чтобы различить отмеченные выше особенности локальной структуры поверхности, обычно прибегают к дополнительным ис- следованиям, а именно к сканирующей туннельной спектроскопии (СТС) [30], в результате чего устанавливается зависимость It(Vt, rt) туннельного тока от туннельного напряжения в локальной к острию зонда (задаваемым вектором rt) области поверхности. По- скольку зависимость It(Vt, rt) напрямую связана с энергетической структурой атома, электронные оболочки которого задействованы в туннелировании, это даёт возможность отличить одну энергетиче- скую структуру от другой, т.е. атом одного химического элемента на поверхности от другого. 3. Т-МЕТОДИКА СТМ-ТОПОГРАФИИ ПОВЕРХНОСТИ Зависимость It(Vt), по которой определяется наличие инородного атома в структуре атомарно однородной поверхности [31], может быть использована для обеспечения такого режима сканирования, при котором система обратной связи СТМ будет регистрировать преимущественно изменения рельефа поверхности, а не её атомар- ного (фазового) состава. Теоретические оценки, выполненные как в рамках теории воз- мущений [32], так и в рамках непертурбативных теорий [33, 34], дают основания полагать, что при малых величинах туннельных напряжений Vt зависимость It(Vt, rt) слабо зависит от Vt, т.е. слабо «чувствует» энергетическую структуру атомов поверхности в ло- кальной к острию области. Ôормально, в области небольших Vt зависимость It(Vt, rt) может быть разложена в ряд по малому параметру Vt: а б Рис. 5. Возможный вид профилей сканирования вдоль оси сканирования, указанной на рис. 4 и 5 для участка с добавочным атомом на поверхности (а) и с инородным атомом в поверхностной структуре (б). 88 В. ГРÓШÊО, Н. НОВИÊОВ, А. ЧАЙÊА и др.     21 ( , ) (0, ) (0, ) (0, ) ... 2 t t t t t t t t t t t I V I I V I Vr r r r . (1) На практике, малость параметра Vt означает такой режим скани- рования, при котором удовлетворяется условие:  1 t V В. Óчитывая, что (0, ) 0 t t I r , и пренебрегая слагаемыми с квадратичной степенью Vt и выше, можно записать: ( , ) (0, ) t t t t t t I V I Vr r . (2) Это значит, что справедливо соотношение: ( , ) (0, ) constt t t t t t dI V T I dV   r r , (3) т.е. производная от туннельного тока по туннельному напряжению при малых значениях последнего не зависит от величины Vt, а зна- чит и от энергетической структуры подложки. Вместе с тем, топо- графическая функция T сильно зависит от положения острия зонда над поверхностью, т.е. ( ) t T T r . Из этого следует, что, измеряя значение этой функции, окажется возможным регистрировать профиль поверхности вдоль оси сканирования. Таким образом, мы предлагаем в качестве топографического ре- жима СТМ, при котором регистрируется преимущественно рельеф поверхности, а не её атомарный состав, использовать режим малых туннельных напряжений (Vt1 В), с обратной связью не по вели- чине туннельного тока, как это обычно делается, а по величине T. Поскольку использование в качестве основы обратной связи при СТМ-топографии величины ( ) t T r вместо ( ) t t I r увеличит время ска- нирования поверхности, нам представляется целесообразным ис- пользовать этот режим для сравнения in situ участков обычных СТМ-топограмм с Т-топограммами в случае, когда существует принципиальная необходимость установить достоверность наблю- даемого на СТМ-топограмме рельефа. В случае совпадения особенностей рельефа СТМ-топограммы с Т- топограммой, можно делать вывод о том, что такая СТМ-топограм- ма достоверно отражает рельеф поверхности. Наоборот, если на Т- и СТМ-топограммах наблюдаются существенные отличия, то это зна- чит, что на исследуемом участке поверхности, в тех его областях, СТМ/СТС-МЕТОДИÊА ИССЛЕДОВАНИЯ СТРÓÊТÓРЫ ПОВЕРХНОСТИ 89 где имеется отличие СТМ- и Т-топограмм, имеют место фазовые особенности на поверхности, т.е. присутствуют атомы инородных элементов. 4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Представленный нами метод Т-топографии поверхности может быть использован для выявления фазовых особенностей в структу- ре поверхности, связанных с её неоднородным атомарным составом на СТМ-топограммах. В основу метода положена стабилизация системой обратной свя- зи СТМ с алмазным зондом, работающим в режиме топографии по- верхности величины ( , ) ( ) t t t t t dI V T dV  r r , которая, как мы показали, слабо зависит от величины Vt-туннельного напряжения (при Vt1 B), а значит и от энергетической структуры атома. Вместе с тем, эта величина сильно зависит от радиус-вектора острия зонда rt и может быть использована для туннельной топометрии поверхности. Êорректность нашего предположения о независимости величины Т от атомарного состава (энергетической структуры) поверхности соответствует пренебрежению величиной 21 (0, ) 2 t t t I V r и более высо- кими степенями туннельного напряжения в разложении (1). С точки зрения достоверности экспериментальных данных, ис- пользование Т-топографии для сравнительного анализа СТМ-топо- грамм, полученных с помощью полупроводниковых алмазных игл, представляется особенно целесообразным при нанотехнологиче- ских операциях атомарной сборки на таких углеродосодержащих объектах как графен, нанотрубки, алмазоподобные плёнки и дру- гие перспективные для создания квантовых компьютеров и элемен- тов наноэлектроники структурах. ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА–REFERENCES 1. G. Binnig and H. Rohrer, Helv. Phys. Acta, 55: 726 (1982). 2. G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber, and E. Weibel, Phys. Rev. Lett., 50, No. 2: 120 (1983). 3. G. Binnig and H. Rohrer, Surf. Sci., 152: 17 (1985). 4. G. Binnig and H. Rohrer, Rev. Mod. Phys., 59, No. 3: 615 (1987). 5. G. Binnig, C. F. Quate, and Ch. Gerber, Phys. Rev. Lett., 56, No. 9: 930 (1986). 6. A. Bonnel, Scanning Tunneling Microscopy and Spectroscopy Techniques and Application (New York: VCH: 1993). 7. E. L. Wolf, Principles of Electron Tunneling Spectroscopy (New York–Oxford: Oxford University Press: 1989). 90 В. ГРÓШÊО, Н. НОВИÊОВ, А. ЧАЙÊА и др. 8. R. P. Feynman, Int. J. Theor..Phys., 21, No. 6: 467 (1982). 9. Y. Ozhigov, Chaos Soliton Fract., 10: 1707 (1999). 10. A. Kholevo, V Mire Nauki, No. 7 (2008) (in Russian). 11. G. Brassard, I. Chuang, S. Lloyd, and C. Monroe, Quant. Comp., 95: 1103 (1998). 12. S. Kilin, Uspekhi Fizicheskikh Nauk, 169: 507 (1999) (in Russian). 13. K. Valiev, Uspekhi Fizicheskikh Nauk, 169: 691 (1999) (in Russian). 14. A. M. Steane and E. G. Rieffel, IEEE Computer, 33, No. 1: 38 (2000). 15. S. Kilin, Prog. Opt., 42: 1 (2001). 16. K. Valiev, Uspekhi Fizicheskikh Nauk, 175: 3 (2005) (in Russian). 17. T. D. Ladd, F. Jelezko, R. Laflamme, Y. Nakamura, C. Monroe, and J. L. O’Brien, Nature, 464: 45 (2010). 18. O. Lysenko, N. Novikov, V. Grushko, A. Shcherbakov, A. Katrusha, S. Ivakhnenko, V. Tkach, and A. Gontar, Diam. & Relat. Mater., 17: 1316 (2008). 19. O. Lysenko, N. Novikov, A. Gontar, V. Grushko, A. Shcherbakov, J. Phys.: Conf. Ser., 61: 740 (2007). 20. O. G. Lysenko, N. V. Novikov, A. G. Gontar, V. I. Grushko, S. N. Ivanov, and A. Shcherbakov, J. Superh. Mat., 28, No. 6: 9 (2006). 21. N. Mizuochi, T. Makino, H. Kato, D. Takeuchi, M. Ogura, H. Okushi, M. Nothaft, P. Neumann, A. Gali, F. Jelezko, J. Wrachtrup, and S. Yamasaki, Nat. Photonic, 6: 209 (2012). 22. I. Batra, N. Garsia, H. Rohrer, H. Salemink, E. Stoll, and S. Ciraci, Surf. Sci., 181: 126 (1987). 23. M.-H. Whangbo, W. Liang, J. Ren, S. N. Magonov, and A. Wawkuschewski, J. Chem. Phys., 98: 7602 (1994). 24. M. Ondracek, P. Pou, V. Rozsival, C. Gonzalez, P. Jelinek, and R. Perez, Phys. Rev. Lett., 106: 176101 (2011). 25. V. Grushko, O. Lübben, A. N. Chaika, N. Novikov, E. Mitskevich, A. Chepugov, O. Lysenko, B. E. Murphy, S. A. Krasnikov, and I. V. Shvets, Nanotechnology, 25, No. 2: 025706 (2014). 26. O. Lysenko, A. Mamalis, V. Andruschenko, and E. Mitskivich, Nanotechnology Perceptions, 6, No. 1: 41 (2010). 27. I. Tilinin, M. Rose, J. Dunphy, M. Salmeron, and M. Van Hove, Surf. Sci., 418, No. 3: 511 (1998). 28. M. Sumetskii, A. Kornyshev, and U. Stimming, Surf. Sci., 307, No. 1: 23 (1994). 29. K. Kumamoto, T. Hoshino, K. Kokubun, T. Ishimaru, and I. Ohdomari, Phys. Rev. B, 52: 10784 (1995). 30. M. Göthelid, T. Grehk, M. Hammar, U. Karlsson, and S. Flodström, Phys. Rev. B, 48: 2012 (1993). 31. N. Lang, Phys. Rev. В, 34: 5947 (1986). 32. J. Simmons, J. Appl. Phys., 34: 1793 (1963). 33. V. Grushko and O. Lysenko, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 2, Iss. 3: 795 (2004) (in Ukrainian). 34. W. Sacks and C. Noguera, Phys. Rev. B, 43: 14 (1991). http://www.pnas.org/content/95/19/11032.full http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D0%BD,_%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D0%B9_%D0%AF%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D0%B8%D1%87 http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%A4%D0%9D http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B5%D0%B2,_%D0%9A%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D0%BB%D1%8C_%D0%90%D1%85%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87 http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%A4%D0%9D http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B5%D0%B2,_%D0%9A%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D0%BB%D1%8C_%D0%90%D1%85%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87 http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%A4%D0%9D http://ru.wikipedia.org/wiki/Nature http://www.sciencedirect.com/science/journal/00396028 http://www.sciencedirect.com/science?_ob=PublicationURL&_tockey=%23TOC%235546%231998%23995819996%2342029%23FLA%23&_cdi=5546&_pubType=J&view=c&_auth=y&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=1876fcb678dfeaa609a6e3cf72140019 http://www.sciencedirect.com/science?_ob=PublicationURL&_tockey=%23TOC%235546%231998%23995819996%2342029%23FLA%23&_cdi=5546&_pubType=J&view=c&_auth=y&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=1876fcb678dfeaa609a6e3cf72140019 http://www.sciencedirect.com/science/journal/00396028 http://www.sciencedirect.com/science?_ob=PublicationURL&_tockey=%23TOC%235546%231994%23996929999.7998%23504252%23FLP%23&_cdi=5546&_pubType=J&view=c&_auth=y&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=5a590bc6aecfc9813afd757269d2bdcf http://publish.aps.org/search/field/author/Kumamoto_K http://publish.aps.org/search/field/author/Hoshino_T http://publish.aps.org/search/field/author/Kokubun_K http://publish.aps.org/search/field/author/Ishimaru_T http://publish.aps.org/search/field/author/Ohdomari_I http://publish.aps.org/search/field/author/Gothelid_M http://publish.aps.org/search/field/author/Grehk_T_M http://publish.aps.org/search/field/author/Hammar_M http://publish.aps.org/search/field/author/Karlsson_U_O http://publish.aps.org/search/field/author/Flodstrom_S_A

Новая СТМ/СТС-методика исследования атомарной структуры поверхности

Institution

Ähnliche Einträge