востей, які можуть бути використані в практиці різних технологічних процесів і при створенні матеріалів з новими незвичайними для макроскопічних тіл властивостями. Нові властивості наночастинок проявляються, коли їх розміри стають порівнянними з характерним кореляційним масштабом того чи іншого фізичного явища. При цьому для кожного типу властивостей є своя межа «ультрамалих» наночастинки, що дозволяє цілеспрямовано змінювати їх фізико-хімічні та фізико-механічні властивості. Таким чином, неруйнівний контроль параметрів наночастинок (в першу чергу, розмірів) за допомогою ТПАК є актуальною проблемою, від успішного вирішення якої залежить підвищення ефективності розробок нових перспективних наноматеріалів.
Слід зазначити, що ТПАК дозволяє виробляти неруйнівний контроль параметрів поверхні з унікальним просторовим дозволом: до декількох сотих ангстрема по нормалі до поверхні і одиниці ангстрем - уздовж поверхні. Атомне дозвіл ТПАК визначається, в першу чергу, гостротою зондуючого голки і тунельним струмом з її вістря до поверхні у формі електронного конусного променя.
У ході виконання курсової роботи необхідно згенерувати випадкову послідовність чисел і перевірити її на рівномірність розподілу. Перевірка робиться за допомогою спеціальних тестів. Випадкові послідовності виробляються доти, поки одна з них не буде задовольняти умовам всіх тестів. Отримана послідовність рівномірно розподілених випадкових чисел (РРСЧ) необхідна для того, щоб обчислювати визначені інтеграли методом Монте-Карло. Інтеграли, в свою чергу, необхідні для того, щоб знаходити струми, що йдуть від деякої поверхні до точки на вістрі голки СТМ, щільності цих струмів і т.д. Використовуючи вищесказане, необхідно побудувати профілограми руху вістря точкової голки щодо заданої поверхні, а також виконати дослідження роздільної здатності СТМ при скануванні поверхні вістрям голки конусоподібної форми.
1. Принцип роботи скануючого тунельного мікроскопа
В основі роботи мікроскопа лежить явище квантово-механічного тунелювання електрона крізь бар'єр, висота якого перевищує енергію електрона. Якщо наблизити два провідника (електрода), розділені діелектриком (вакуум, газ або рідина) на досить малу відстань (? 4-20?) І створити між ними зміщує напруга UT, то в ланцюзі потече тунельний струм IT, пропорційний прикладеній напрузі і експоненціально залежить від відстані між електродами. [1]
Для реалізації тунельного мікроскопа проводить зразок використовується в якості основного електрода стосовно до металевого вістря, службовцю сканирующим електродом. Скануючий електрод встановлений над основним на відстані декількох ангстрем, що представляє собою тунельний бар'єр. Металеве вістря служить як джерела електронів або, так званого, холодного катода. Тунельний ефект застосовується тільки для вивільнення електронів з металу контакту в діелектрик. Під впливом сильного електричного поля електрони вивільняються з еміттіруєт вістря і прискорюються для формування зображення. Кожен з електродів може рухатися по трьох осях X, Y, Z за допомогою трьох п'єзоперетворювачів (ПП), що забезпечують грубе переміщення зразка та точне переміщення вістря. Електронний блок управління приєднаний до електродів (тобто до зразка і до вістря) і до ПП, що забезпечує малі переміщення електродів, які також повинні бути ...
