Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов
Основан в 2009 году


ФХ-2023


Паттерн формирования фрактального рельефа для наноразмерных плёнок молибдена

В.А. Анофриев1, А.С. Антонов1, Д.В. Иванов1, Е.М. Семенова1, А.И. Иванова1, С.А. Третьяков1, М.С. Афанасьев2,3, Н.Ю. Сдобняков1
1 ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
2 ФГБОУ ВО «МИРЭА - Российский технологический университет»
3 Фрязинский филиал ФГБУН «Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук»

Аннотация: Рассмотрены закономерности формирования фрактального рельефа наноразмерных пленок молибдена с использованием атомно-силовой микроскопии. Рассмотрены инструменты и методы редактирования и анализа плоских фотографий, полученных с использованием данной методики исследования. Обсуждается важность вносимого вклада ошибок и погрешностей в итоговый результат получаемых данных. Для анализа фрактальной размерности также был применен метод пороговой фильтрации (threshold analysis), который позволил выделять интересующие области и исключать шумовые компоненты, а также области, не представляющие научного интереса. Определена фрактальная размерность полученных агломератов на различных масштабах от 0,5 до 3 мкм. Значения Dc = 2,19 и Dc = 2,45 получены соответственно для исходных изображений и Dc = 2,13 и Dc = 2,45 – для изображений с применением метода пороговой фильтрации. Полученные данные открывают перспективы для дальнейших исследований и разработки новых методов синтеза материалов с определенными свойствами.
Ключевые слова: атомно-силовая микроскопия, магнетронное распыление, фрактальная размерность, пленки молибдена, программное обеспечение

Оксид графита: особенности исследования материала физическими методами

Н.В. Алемасова1, Д.И. Бугорская1, В.В. Бурховецкий2, Г.К. Волкова2, В.А. Глазунова2, М.Ю. Зеленский1, М.В. Савоськин1
1 ФГБНУ «Институт физико-органической химии и углехимии им. Л.М. Литвиненко»
2 ФГБНУ «Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина»

Аннотация: Показано, что предварительная подготовка образцов влияет на структуру и свойства оксида графита и частично восстановленного оксида графита при их исследовании физическими методами. Способ высушивания оксида графита как последний этап синтеза определяет его морфологию и структурные свойства. При высушивании методом сублимации фиксируется состояние оксида графита в водной суспензии до начала процесса самоупорядочивания его листов, данные рентгеноструктурного анализа свидетельствуют о его рентгеноаморфном состоянии, внешний вид высушенного оксида графита – светло-желтый порошок. Высушивание водных суспензий оксида графита при температурах выше комнатной сопровождается упорядочиванием структуры оксида графита под действием сил поверхностного натяжения и Ван-дер-Ваальса с формированием темно-коричневой пленки. Методами сканирующей и просвечивающей микроскопии показано, что способ отделения частично восстановленного оксида графита от стеклянных подложек, на которых производится высушивание продукта, может приводить к получению смятых или рулонообразных структур. При исследовании оксида графита методом просвечивающей электронной микроскопии даже непродолжительное воздействие ультразвука, используемое при традиционном способе нанесения материала на медную сетку перед исследованием, приводит к сминанию и частичному скручиванию краев наночастиц оксида графита. Механическое измельчение оксида графита приводит к разупорядочиванию структуры оксида графита и к увеличению межплоскостного расстояния.
Ключевые слова: оксид графита, структура, морфология поверхности, сканирующая электронная микроскопия, просвечивающая электронная микроскопия, рентгеноструктурный анализ