The Extension of Field of Applications of Atomic-Force Microscope Hybrid Mode of Two-Probes Nano-Manipulator

A. A. Zhukov; Жуков А. А.

doi:10.31857/S1028096023050187

Расширение возможностей гибридного режима атомно-силового микроскопа в двухзондовом манипуляторе

Авторы: Жуков А.А.¹
Учреждения:
1. Институт физики твердого тела РАН
Выпуск: № 5 (2023)
Страницы: 53-57
Раздел: Статьи
URL: https://bakhtiniada.ru/1028-0960/article/view/137754
DOI: https://doi.org/10.31857/S1028096023050187
EDN: https://elibrary.ru/KPFNGL
ID: 137754

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Представлен обзор расширения возможностей гибридного режима работы атомно-силового микроскопа, который является основным для двухзондового манипулятора атомно-силового микроскопа. Представлены варианты улучшения работы системы обратной связи атомно-силового микроскопа, которые существенно понижают шум в режиме сканирования рельефа. Продемонстрирована возможность применения данного режима для широкого класса зондов как упругих, таких как стандартные вольфрамовые зонды и стеклянные капилляры, так и жестких, например, как сапфировые зонды с диаметром скругления в десятки микрометров. Приведены примеры использования данного режима при измерении проводимости исследуемого образца, а также измерении силы адгезии нановискеров к кремниевой подложке. Кроме того, показано использование данного манипулятора атомно-силового микроскопа в микро- и нанофлюидике, такое как перемещение, соединение и разделение капель жидкости, а также создание капель определенного объема. Приведены примеры различных способов перемещения нановискеров по поверхности кремниевой подложки. Показана возможность манипулирования нановискером при помощи потока жидкости, формируемого зондом манипулятора атомно-силового микроскопа, т.е. без касания зондом самого нановискера.

Ключевые слова

сканирующая зондовая микроскопия, нановискеры, микрофлюидика.

Об авторах

А. А. Жуков

Институт физики твердого тела РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: azhukov@issp.ac.ru
Россия, 142432, Черноголовка

Список литературы

Yamahata C. et al. // J. Microelectromech. Syst. 2008. V. 17. P. 623.
Flohr K. et al. // Rev. Sci. Instrum. 2011. V. 82. P. 113705.
Tsunemi E., Kobayashi K., Matsushige K., Yamada H. // Rev. Sci. Instrum. 2011. V. 82. P. 033708. https://www.doi.org/10.1063/1.3534830
Cherepanov V., Zubkov E., Junker H., Korte S., Blab M., Coenen P., Voigtl B. // Rev. Sci. Instrum. 2012. V. 83. P. 033707. https://www.doi.org/10.1063/1.3694990
Unisoku USM-1400-4P SNOM-SPM system (Unisoku), QuadraProbe (RHK Technology), LT NANOPROBE (Scienta Omicron).
Giessibl F.J. // Appl. Phys. Lett. 1998. V. 73. P. 3956. https://doi.org/10.1063/1.122948
Zhukov A.A., Stolyarov V.S., Kononenko O.V. // Rev. Sci. Instrum. 2017. V. 88. P. 063701. https://www.doi.org/10.1063/1.4985006
Fang A., Dujardin E., Ondarçuhu Th. // Nano Lett. 2006. V. 6. P. 2368.
Zhukov A.A. // Instrum. Experimental Tech. 2019. V. 62. P. 416. https://www.doi.org/10.1134/S0020441219030278
O’Connell C.D., Higgins M.J., Marusic D., Moulton S.E., Wallace G.G. // Langmuir. 2014. V. 30. P. 2712. https://www.doi.org/10.1021/la402936z
Hansma P.K., Drake B., Marti O., Gould S.A., Prater C.B. // Science. 1989. V. 243. P. 641. https://www.doi.org/10.1126/science.2464851
Zhou L., Gong Y., Hou J., Baker L.A. // Anal. Chem. 2017. V. 89. P. 13603. https://www.doi.org/10.1021/acs.analchem.7b04139
Rheinlaender J., Geisse N.A., Proksch R., Schäffer T.E. // Langmuir. 2011. V. 27. P. 697. https://www.doi.org/10.1021/la103275y
Gesper A., Hagemann Ph., Happel P. // Nanoscale. 2019. V. 9. P. 14172. https://www.doi.org/10.1039/C7NR04306F
Page A., Kang M., Armitstead A., Perry D., Unwin P.R. // Anal. Chem. 2017. V. 89. P. 3021. https://www.doi.org/10.1021/acs.analchem.6b04629
Waghule T., Singhvi G., Dubey S.K., Pandey M.M., Gupta G., Singh M., Dua K. // Biomed. Pharmacotherapy. 2019. V. 109. P. 1249. https://www.doi.org/10.1016/j.biopha.2018.10.078
Hore M.J.A., Ye X., Ford J., Gao Y., Fei J., Wu Q., Rowan S.J., Composto R.J., Murray Ch.B., Hammouda B. // Nano Lett. 2015. V. 15. P. 1374. https://www.doi.org/10.1021/acs.nanolett.5b03088
De Kretzer D, Dennis P, Hudson B, Leeton J, Lopata A, Outch K, Talbot J, Wood C. // Lancet. 1973. V. 302. P. 728. https://www.doi.org/10.1016/S0140-6736(73)92553-1
Sanchez D., Johnson N., Li Ch., Novak P., Rheinlaender J., Zhang Y., Anand U., Anand P., Gorelik J., Frolenkov G.I., Benham Ch., Lab M., Ostanin V.P., Schäffer T.E., Klenerman D., Korchev Y.E. // Biophys. J. 2008. V. 95. P. 3017. https://www.doi.org/10.1529/biophysj.108.129551
Wei Ch., Bard A.J., Feldberg S.W. // Anal. Chem. 1997. V. 69. P. 4627. https://www.doi.org/10.1021/ac970551g
Chen Ch.-Ch., Derylo M.A., Baker L.A. // Anal. Chem. 2009. V. 81. P. 4742. https://www.doi.org/10.1021/ac900065p
Frederix P.L.T.M., Bosshart P.D., Akiyama T., Chami M., Gullo M.R., Blackstock J.J., Dooleweerdt K., de Rooij N.F., Staufer U., Engel A. // Nanotechnol. 2008. V. 19. P. 384004. https://www.doi.org/10.1088/0957-4484/19/38/384004
Macpherson J.V., Jones C.E., Barker A.L., Unwin P.R. // Anal. Chem. 2002. V. 74. P. 1841. https://www.doi.org/10.1021/ac0157472
Zhukov A.A., Romanova S.G. // Instrum. Experimental Tech. 2022. V. 65. P. 514. https://www.doi.org/10.1134/S002044122204008X