Интерактивный учебно-научный комплекс удаленного доступа к сверхвысоковакуумной системе анализа поверхности Multiprobe MXPS VT AFM с источником осаждения нанокластеров Nanogen-50

Интерактивный учебно-научный комплекс удаленного доступа к сверхвысоковакуумной системе анализа поверхности Multiprobe MXPS VT AFM с источником осаждения нанокластеров Nanogen-50 с квадрупольным масс-фильтром MesoQ, разработанный сотрудниками ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», предназначен для дистанционного обучения и выполнения удаленных научных экспериментов по формированию и исследованию нанокластеров металлов.

Комплекс включает в себя следующие компоненты:
- система удаленного управления источником осаждения нанокластеров Nanogen-50; 
- интерактивная трехмерная модель СВВ системы анализа поверхности Multiprobe MXPS VT AFM с источником осаждения нанокластеров Nanogen-50; 
- виртуальный симулятор источника осаждения нанокластеров Nanogen-50; 
- атласы распределений нанокластеров по размерам, микроскопических изображений и электронных спектров нанокластеров металлов;
- электронные обучающие модули по тематике формирования нанокластеров и исследования их физических свойств методами сканирующей зондовой микроскопии и электронной спектроскопии.

Доступ пользователей к ресурсам комплекса осуществляется с использованием сети интернет с помощью «Портала удаленного доступа к СВВ системе анализа поверхности Multiprobe MXPS VT AFM с источником осаждения нанокластеров Nanogen-50» НИЯУ МИФИ.

Рис.1. Портал удаленного доступа к СВВ системе анализа поверхности Multiprobe MXPS VT AFM с источником осаждения нанокластеров Nanogen-50 НИЯУ МИФИ

В состав комплекса входит уникальное научно-исследовательское оборудование - сверхвысоковакуумная система анализа поверхности Multiprobe MXPS VT AFM (фирма-производитель Omicron NanoTechnology GmbH, Германия), оснащенная источником осаждения нанокластеров Nanogen-50 с квадрупольным масс-фильтром MesoQ (фирма-производитель Mantis Deposition Ltd., Великобритания). Оборудование размещено в Научно-образовательном центре по направлению «нанотехнологии» НИЯУ МИФИ.

Рис.2. Общий вид СВВ системы анализа поверхности Multiprobe MXPS VT AFM с источником осаждения нанокластеров Nanogen-50 и схема управления источником

Аналитические возможности СВВ системы анализа поверхности Multiprobe MXPS VT AFM:
- исследование морфологии поверхности методами сканирующей туннельной и атомно-силовой микроскопии;
- исследование электронной структуры поверхности методами сканирующей туннельной спектроскопии и спектроскопии характеристических потерь энергии электронов;
- исследование элементного и химического состава методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии.
Режимы работы источника осаждения нанокластеров Nanogen-50:
- формирование нанокластеров металлов в газовой фазе при распылении металлической мишени и их осаждение на поверхность подложки;
- сепарация нанокластеров металлов по массе с помощью квадрупольного масс-спектрометра и осаждение кластеров заданного размера на поверхность подложки.
Основные параметры источника осаждения нанокластеров Nanogen-50:
- диапазон размеров формируемых нанокластеров 1÷15 нм с дисперсией ±15%
- диапазон анализируемых масс-спектрометром масс 2 ÷ 1 000 000 а.е.м., разрешение ±2%
- формирование кластеров: магнетронное распыление мишени, зародышеобразование и рост кластеров в потоке инертного газа (Ar).

 Рис.3. Интерактивная трехмерная модель СВВ системы анализа поверхности Multiprobe MXPS VT AFM с источником осаждения нанокластеров Nanogen-50

Рис.4. Виртуальный симулятор источника осаждения нанокластеров Nanogen-50

Рис.5. Распределение по размерам нанокластеров Ta, сформированных в источнике осаждения нанокластеров Nanogen-50, полученное с помощью масс-спектрометра MesoQ. Средний размер кластеров составляет 3.7 нм.


Система удаленного доступа, построенная на основе современных информационно-коммуникационных технологий и программно-аппаратных решений, позволяет обеспечить процесс дистанционного обучения работы на уникальном оборудовании, проведение демонстрационных опытов и исследований в интерактивном режиме, а также доступ к базам данных. Это дает возможность существенно расширить круг пользователей уникальным оборудованием и повысить квалификацию сотрудников, работающих в области нанотехнологий.

Комплекс разработан при поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках ФЦП «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008-2011 годы» (государственный контракт № 16.647.12.2024 от 24/XI-2010г. «Создание функционирующего в режиме удаленного доступа интерактивного учебно-научного комплекса для выполнения работ по формированию наноструктурированных материалов методом кластерного осаждения и их комплексному фазово-структурному анализу»).

По всем вопросам использования комплекса обращаться по адресу:
115409 г. Москва, Каширское шоссе, д.31
ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»,
ЦКП «Центр аналитического обеспечения разработок функциональных наноматериалов»
Контактное лицо:
Пушкин Михаил Александрович,
тел. (495) 788-56-99 доб. 9913
е-майл: pushkin@mephi.ru

Электронный адрес комплекса:
http://micro.maic.ru, http://planets.users.ru/MIFI/ (симулятор, предварительное размещение)

ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»