Третьяков Ю.Д. Нанотехнологии. Азбука для Всех
Подождите немного. Документ загружается.
САМОСОБИРАЮЩИЕСЯ
монослои
(
S
e
lf
A
s
s
eт
bl
e
d
M
o
n
o
l
a
y
ers
)
я
с
де
лал
эт
о
SAM
.
10х
10пm
'
Ч
тобы
представить
ссбе
структуру
и
сам
про
цссс
формирования
самособирающихся
моно
слоев
,
необхо
димо
в
первую
очере
дь
рассмо
т
реть
атомно-гладкую
повсрхность
какого-либо
кристаллического
материала
.
Скол
монокрис
талла
обычно
происходит
по
определенным
граням
,
образуя
срсз
с
перио
дическим
распо
ложением
атомов
на
поверхности
.
Попробуй
те
расколоть
большие
кристаллы
л
ь
д
а
-
они
ло
маются
110
идеально
ровным
и
очень
гладким
плоскостям.
Для
простейшсго
кубического
кри
сталла
повсрхность
скола
будет
пре
дставлятъ
собой
сетку
с
квадратной
ячейкой
,
в
узлах ко
торой
находятся
атомы
вещества,
а
рс
льсф
по
верхиости
будет
напоминать
огромное
по
ле
с
л ун к
а
м
и
для
посадки
картофе
ля
или
капусты
.
278
Рис.
1.
еТМ·и
з
обр
аж
ени
е
м
он
о
с
л
оя
м
о
л
ек
у
л з
та нт
иола
на
п
о
ве
р
х
н
ос
т
и зол
ота
{100}
и
с
хе
ма
ф
ормиров
ания
мо
но
сл
о
я
НАНОТЕХНОI\ОГИИ
Е
с
ли
такую
пов
ерх
ность
по
гр
узить
в
раст
вор
поверхностно-активного
вещества
(ПАВ)
,
т
о
м
олс
ку
лы
ПАВ
с
м
о
г
ут
взаим
од
ействовать
с
поверхно
с
тными
а
томами
,
а
упорядочснно
с
гь
распо
ложения
пос
ле
дних
приве
де
т к
упоряде
ченнос
ти
с
амих
мо
леку
л
.
Им
енно
та
к
проис
х
о
д
ит
Фор
миров
ание
с
амособир
ающихся
мо
н о сл
о
е
в
,
и
т
е
п
е
р
ь
понятно
,
в
'leM
з
а
кл
ю
ч
а
е
т
с я
«
с
а
м
о
с
бор к
а»
м
о
лек
ул
.
Периодичность
в
уп
а
ковк
е
присое
диненных мо
лекул
,
очевидно
,
з
а
в
и
с
ит
о
т
соотношения
меж
а
томных
расстоя
ний
на
п
овср
хнос
ти
п
одл
ож
к и и
ра
змеров
мо
леку
лы
ПАВ
.
В
з
а
в
и
с
и
м
о
с
ти о
т
приро
ды
м
ол
е
кул
и
с
трук
туры
поверхн
о
с
ти
крис
т
ал
ла
,
можно
по
лучать
самые
ра
знообра
зные
струк
ту
р
ы
монос
лоев
.
напоминающис
бе
сконечно
е
по
ле
п
ш
е
н
и ц
ы
И
ЛИ
гр
ядки
к
ар
тофе
ля
и
капу
с
т
ы
(рис
.
1). Д
ля
уве
личения
о
дноро
днос
ти
и
степени
органи
за
ции
моно
атомные
п
лснки
часто
готовят
с
испо
льзованием
метода
Ленг
мюра
-Блоджетт
.
В
н
ас
тоящее
время
само
собир
ающиеся
мо
носпои
уже
активно
и
спо
льзу
ют
дл
я
по
луч
е
ния
самоочищаюшихс
я и
во
до
отталкивающи
х
покрытий
.
Одн
ако
,
наибольшие
п
ср
спск
ти
вы
их
примснсния
открыв
аю
т
ся
11
разрабо
тке
проволяшик
цепей
и
устройс
т
в
молекулярной
электроники
.
Ли
т
ера
т
ура
1. Reed
М
-А
.
,
Zhou
С
,
Muller C J.. Burgin CJ.. Tou
rJ
.M
. Scic
l1
cc. 1997. 278.
Р
.
25
2
-254
.
2. Reed
МА
.
MRS Bulleti
l1
. 2001, 2.
Р
.
113.
• :
279
СЕРАЯOIИЗЬ
(Gr~Goo)
О
,
д и
в
н
ы
й
НОНЫЙ
мир
.
Хак
с
ли
Каки
х
то
лько
вариантов
возможного
конца
све
та не
придумало
человечество
за
евою
дол
гую
историю'
Достаточно
вспомнить
скандинав
ский
Рагнарёк
и
выжигающего
землю
огненно
го
великана
Сурта,
библейский
Армагеддон,
в
котором
будут
учас
твовать
«
ц
а
р
и
всей
зем
ли
оби
таемой
»
,
или
трубу
Суур
11
канун
Яум
аль
Кыйама
.
Эти
сценарии
гибели
сушествуюшего
че
ловеческого
рода
предусматривают
вмеша
тельство
неких
божественных
сил
и
у
ничтожс
-
ние
всего
живого
,
но
при
этом
всегда
вслед
за
Последним
Днем
происхо
ди
т
перехо д
в
«свет
лое
бу
душсс
»
,
и
наступаст
своеобразный
Золо
той
век
.
Менее
романтичная
современность
,
отказы
вая
себе
в
наступлении
Зо
лотою
века,
предла
гает
иные
варианты
конца
света.
Правда
,
ею
причиной
становится
вовсе
не
фатум
,
а
чело
веческая
д
е
я
т
е
л
ь
н
ост
ь,
которая
может
привес
ти
как
к
социальному
(пример
тому
можно
най
ти
хотя
бы
в
антиугопии
Д
.Оруэлла
«1984,»
,
так
и
к
техногеиному
(Н
.
Ефремов
«
Т
у
м
а
н
н
ость
Андромеды
»)
концу
.
О
дин
из
наиболее
популярных
сюжетов
кон
ца
света
сводится
к
тому
,
ч
то
некая
разумная
раса
конструирует
машину
,
впоследствии
унич
тожаюшую
своих
создате
лей
.
Первым
литера
турным
воплощением
этой
идеи,
по
-видимо
му
,
стал
«Хозяин
Моксона
»
Бирса
.
Затем
идею
подхватили
многочисленные
фантасты
и
ра
з
вили
ее
во
всех
возможных
направлениях
.
Хре
стоматийный
бунт
машин
из
фильма
«
Т
е
р
м
и
на
тор
»
и и
деальное
государство
индиотов
,
которос
посстил
Ийон
Тихий
в
своем
24-м
IIY-
тешествин
-
это
только
два
из
многочислен
ных
примеров
,
ц
е
м
о н
с
тр и р
у
ю
ш
и
х
проявление
подсознательного
страха
человека
перед
чуж
д о
й
ему,
не
знаюшей
чувств
,
машиной.
С
тремительное
развитие
высоких
техноло
гий
и
успехи
В
об
ласти
соз
дания
микромини
атюрных
устройс
тв
сделали
принциииальио
возможным
созданис
машин
нового
типа
,
спо
собных
представлять
угрозу
для
современной
цивилизации.
Такие
конструкции
были
описа
ны
в
книге
Эрика
Дрекс
лера
«
М
а
ш
и
н
ы
сози
цания
»
(Engines
оГ
Сгеапоп
,
1986),
который
,
кстати
,
являе
тся
д
о
стат
о
ч
н о
известным
ученым
и
почетным
пре
дсе
ла
тс
лсм
американского
Ин-
280
• • •
СИНХРОТРОННОЕ
ИЗЛУЧЕНИЕ
(Synchrotron
Radiation)
Тр
и
ко
л
ьц
а
пр
ему
ц
р
ым
э
п
ь
фа
м
-
ДЛ
Я
д
об
р
а
их
го
р
до
г
о
,
Семь
к
о
ле
ц
пещерным
гном
а
м
-
дл
я
тр
у
д
а
их
го р н
ог
о
,
Д
евя
т
ь
-
л
юд
я
м Сре
ди
земья
-
jUl
Я с
л
у
ж
еlll-
.
я ч е
р
н
о
г
о
И
бес
с
тр
аш
и
я в
ср
а
же
н
ь
я
х
СМ
С
РТО
НОС
НО
т
в е
рд
ог о
,
А
О
дн
о
-
IIс
ес
и
л
ь
но
с
-
В
л
ас
т
е
лин
у
Мо
р
д
ор
а
...
д
ж
.
Р
.Р
.
Тол
кие
н
.
«Вла
стели
н
К
о
л
е
ц
.
Рис
.
:1.
КОЛЬЦО
Курчатов
сиого
ц
е
нт
ра
с
и
н
х
р
о
т
ро
н
н
о
г
о и
зл
учен
ия
]2,12
секунды
.
Ро вно
сто
л
ько
в
ремени
п
о
иал
обилось
бы
я
ма
йско
м
у
бе
гун
у
Асаф
е
П
ау
эл
л
у
,
мировому
ре
кор
дсме
ну
11
беге
н
а
100
м
етров
,
чтобы
пробс
ж
а
ть
п
о
1
2
4-
м
е
ТР
ОII
О
МУ
ко
льцу
КурчаТО
IlСКОГО
цен
тра
с
и
нхр
о
тр
о
н н
о
го
и
злучения
«
м
а
г
н
и
т
о
р
м
оз н о
го
»
(рис
.
1).
Малю
тке
эл
е
кт
ро
н
у
,
«
бе
гу
щ
е
м
у
»
с
о
скоро
стью
бли
з
кой
к
скоро
сти
свет
а
,
требу
етс
я
немногим
более
400
наносеку на
дл
я
пре
одо
л
ения
того
же
рас
стояния
в
расп
о
ложен
ной
11
туннеле
в
акуумной
трубки
д
и
а
м
е
т
р
о
м
н
еск
о
л ько
с а
н
ти
м
е
т
р о
в
.
По
добно
капелькам
пот
а
,
с
«
р
аз
г
о
ря
ч
е
н
н
о
г
о.
бегом
эл
е
к
т
р
о н
а
сры
в
аю
тся
пото
к и
фотон
ов
в
ш
и
р
о
к
о
м
ди
ап
азоне
э
не рг
и
й
(от
инфр
а
кра
сн
ого
д
о
ж
е с
т
к
о
г
о
рен
т
геновск
ого)
с
и
нте н
с
ив н
ос
тью
в
1
млн
ра
з
ярче
и
н
те
нси
в
н ос
т
и
изл
учения
с
о
лнц
а
.
124-метровое
кольцо
с
ва
к
уу
м
но
й
трубкой
внутри
-
сср
дце
синхро
трона
Курчатовского
центра
синхротронного
и
з
лучения
(ри
с
.
1),
ус
кори
теля
электр
он
ов
,
описанные
«
ка
п
е
л
ь
к
и
»
-
синхротронное
и
злуч
ени
е
.
В
на
стоящее
время
в
мире
работает
бо
ле
е
60
источников
синхрот
рониого
из
лучения
и
в
ед ет
с
я
ст
р о и
т
ел
ь
с т
в
о
более
10
новых
источников
.
Э
н
е
р
г
и
и эл
е
кт
р
о
нов
в
ускорите
лях
различной
конс
трукции
мо
гут
и
зменя
ться
от
сотен
мета
электронво
льт
110
нескольких
г
иг
а э
л
е
к
т
р о
н
в
о
льт,
Помимо
Кур
чатовско
го
ц
е
н
т
р
а
синхротро
нного
и
злучения
в
России
с
конца
1
9
70
-х
го
дов
пос
тоянно
де
й
с
твует
Сибирский
центр
синхро
тронного
и
з
л
уч
е
н ия
(СЦСИ)
в
Ново
сибирске
.
К
д
о ст
о и н
ст
в
ам
ц
е
нтров
синхр
о
тр
онного
и
злучения
с
ле
дуе
т от
не
ст
и
широ
кий
д
иа
паз
о н
э
н
е
р
г
и й
ф
о
тоно
в
,
в
ы
соку
ю
ин
тенсивнос
ть
из
-
Рис.
2.
В
.В
.
Пут ин
,
С
.Б
.
И
в а
н
о
в
и
М
.В
.
к
ов
а
ль
ч
уи
(
д
и
ре
к
т
о
р
ц
е нт
ра
)
в
о
вр
е
м
я
в
и
зита
в
К
ур
ч
а
т
ов
екий
це
н
тр
с и н
х
р
о
т
р
о
н
н
о
г
о
и
з лу
ч е
ния
•
••
лучения,
эко
логическую
безопаснос
ть.
Кроме
т
о
г
о,
работ
а
на
об
ору
довании
с
испо
льзован
и
ем
синхротронного
и
злучения
не
требует
от
иссле
довате
л
ей
с
пе
ц
и
аль
н
ы
х
предосторожнос
те
й,
помимо
соб
людения
обычных
мер
техни
ки бе
зопа
сн ости
и
с
а
н
ита
р н
ы
х
норм
.
Области
использования
синхротронного
из
лучсния
очен
ь
разн
ообр
азны
.
Прежде
всего
,
это
научные
иссле
дов
ания
в
различных
отрас
лях
з
н
а
н
и
я
от
ядерной
фи
зики
до молеку
лярной
био
логии
и н
а
нома
тери
апов
-
в
современны
х
синхротронных
центр
ах
прсд
с
тавлсны
все
основ
ные
мето
ды
,
испол
ь
зуюшие
эл
е
ктр
о
м
а
г
н
ит
н
о
е
излучен
ие
.
Синхротронно
е
и
злучение
широко
при
меняе
тся
в
медицине
пл
я
ранней
п и
а
г
н
ос
тики
и р
ад
и
о
т
е
р
а
п и и ра
зличны
х
забо
леваний
с
существен
ным
снижением
необходимых
для
это
го
д
оз
облучения
.
Растет
популярность
синхрот
ронных
мсто
дов
в
ис
сле
дованиях
,
свя
за
нных
с
ох
раной
окруж
ающей
сре
ды
:
д
е
т
е
кти
р
о
ва
н и
и
с
ледовых
количеств
т
я
ж
е
л
ы
х
м
еталлов
в
про
мышленных
отхо
дах
,
поч
вах
,
а та
кж
е
био
логи
ческих
объектах
-
растениях
,
живы
х
тканях
и
д
р.
В
то
же
время
,
синхротроиное
и
зл
учс
нис
явля
ется
незаменимым
мето
дом
ис
следования
веще
ства
в
н
а
но
к
р
и
с
талл и
ч е
с
к
о
м
еостоянии
.
л
И
ТС
р а
тура
•.
Ф
а к
ты
и
ц
и
фр
ы
() BESSY11: hIlP://www.bessy.de
/cm
s.php?idcat=190&changelang=5
2.
Зу
бави
ч
у
с
Я
.В
.
,
С
л
овохо
т
о
в
ю
.л.
У
сп
е
хи
ХИМИИ
.
2001.
Т
.
70, N! 5.
С.
429
-46
3.
АЗБУКА
ДЛЯ
ВСЕХ
283
СИСТЕМЫНАНОПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ
(Nanopositioning
Systeтs)
Точ
но
с т ь
-
вежлин
ость
коро
л
е
й
.
К
р
ылат
ое
выр
а
же
ние
Р
ис.
2..
Сборка
авто
мобиля на
зав
о
де
Мно
гие
з
на
ют,
как
н
а
за
вод
а
х
робо
ты
соби
раю
т
современны
е
ав
томоби
ли
(рис
.
1).
Же
ле
з
ны
е
«
р
у к
и»
б ерут
одни
д
е
т
ал
и
с
конвейера
,
со
е
диняю
т
И
Х
с
д
р
у
г
и
м
и
,
прикручиваю
т
гайки.
по
дсое
диняю
т
шлан
ги
.
Но
эт
о
уже
отработан
ное
п
р
о
м
ы
шл
е
н
н о
с
прои
зво
дс
тво
,
а в
лабора
то р и ях
в
то
же
в
р
ем
я
учены
е
а
кт
и
в
н о
рабо
тают
на
д
со
з
д ание
м
а
вт
о
м
о
б
ил
е
й
ианора
змсра
е
н
а
но
м
а
ш
и
н
-
сос
та
вленных
все го
и
з
неско
ль
ких
д
е
с
ят
ко
в
или
со
тен
а
томов
.
Как
собра
ть
т а
к
о
й
ав
томоби
ль и
как
а в
т
ома
ти
зи
рова
т ь
про
ц
е
дуру
ег
о со
з
дания
?
эту
и
мно
гие
д
р
уг
и
е
проб
лемы
решае
т
на
нопо
зиционированис
-
процесс
перемешсния
об
ъек
тов
с
наномс
тровой
то
ч
н
о
ст
ь
ю!
Пока
се
рийное
произно
пс
тво
наноав
томобилсй
еще
нс
н
ач
а
то
,
а
пе
рвую
наном
ашину
собираю
т
в
ру
ч
ную
,
нанопозициони
рование
нахо
дит
широ
кое
примеиение
в
исс
ледовате
льских
л
а
б о
р
а
т
о
риях
и
,
в
частности
,
в
ска
н
ирую
щих
з
о
ндов
ы
х
м
ик
рос
ко
пах
.
Сушес
тв
уюшие
устройс
тва
нано
по
зициониров
ании очень
м
ногообра
зны
,
но
прак
тически
все
они
испо
ль
зую
т
в
своей
кон
с
трукuии
с
п
еци
альные
пьезод
в
и
г
а
тели
,
способ-
284
ныс
со
з
давать
кр
а й
н
е
малые
(всею
в
сот
ые до
л
и
на
номе
тра
'
)
п
ерс
м
е
щ
ени
я
по
д д
е
й
с
т в
и
е
м
э
лект
р и
ческ
ою
н
апр
я
ж
е
н
и
я
.
О
дной
и
з
на
ибо
лес
распространенных
сис
т
е
м
н
а
но
п
о
з
иционир
о
ва
ни
я
являе
тся
пъе
зоска
не
р
-
в
не
шне
о н
в
ы
г
л
я
д
и т
как
м
е
т
ал
лич
е
с
ки
й
ци
л
ин
д р
,
на ко
то
ром
ус
та
новлена
нсб
о
ль
шая
п
в и
г
а
ю
ш
ая
с
я
пл
а
тф
орм
а (р
и
с
.
2).
В н
у
три
т
а
кого
устройства
ра
з
м
еш
е
н
а
т р
у
б
о
ч
к
а,
с
де
лан
н
а
я
и
з
п
ьез
оэлек
т
р
и ч ес
кого
м
ат
ери
ал
а
.
П
о
д
а
вая
н
апр
я
ж
ен
и
е
между
р
а
з
л
и
ч
н
ы
ми
ч
а
с
тя
ми
т
р
у
б
ки,
можно
з
а
с
та в
ит
ь
ее
сжима
ться
и
у
дли
ня
ться
,
а
также
и
з г
и
б
а
тьс
я
в
ра
з
ли
ч
ных
на
п
равлен
и
ях
.
Н
е
к
о
т
о
р
ы
е
пье
зоска
не
ры
устрое
ны
ина
че
-
в
основе
своей
конс
трукц
ии он
и
со
де
ржа
т
три о
тде
льных
пьсэо
д
вигателя
,
каждый
и
з
кото
рых
п
с
р
с
м
е
ш
а
с
т
пла
тформу
в
своем
на
п
рав
ле
н
и
и
.
Еще
бо
лее
с
ложное
устройство
-
г
с
к
са
п
од
-
пре
дставляет
собой
п
ла
тформу
,
за
кр
е
пл
е
н
н
у
ю
+х
+
у
Рис.
2.
П
ь
е
з
ос
к
ан е
р
про
извовства
фирм
ы
Quesant
(слвва) и
схе
матичес
кое
и
з
обр
аж
ени
е
пьезотруб
ки
(справа)
НАНОТЕХНОI\ОГИ
И
Рис.
3.
г
е
к
с
ап
оа
П Р
О ИЗ В О
Аства
Physical
I
п
s
t
г
u
m
е
п
t
s
с
помощью
шар
ниров
на
шес
ти по
д
вижных
ножках
и
зменяемой
дл
и
н
ы
(рис
.
3).
Гексагю
Д
Ы,
на
зываемые
т
акже
п
латформами
Стюарта
,
и
звсстны
ужс
д
а
в
н
о
-
их
ак
тивно
применяю
т
в
робо
то
тех
нике
и
в
ме
ди
цине
,
дл
я
управлени
я
п
о
ложением
сп
утниковы
х
ан
тенн
и
д
аж
е в
т
ре
нажерах
дл
я
л
е
тч
и
к
о
в.
т
а
к
к
ак
они
д
а
ют
во
з
можнос
ть
п
ерсмещения
с
шес тью
ст
епенями
свобо
ды
.
С
разрабо
ткой
пь
е
зо
дви
гате
лей
г
е
к
сапо
ды
стали
испо
ль
зова
ться
и в
нанопо
зи
uионировании
:
изменение
д
л и н
ы
ножек
гс
к
сапо
да
,
с
т
о
ч
н
ост
ь
ю
д
о
дол
е
й
ангстр
ем
а
,
прои
зводи
тся
н
е с
помощью
элек
т
р о
м
ото
р
о
в
и
гидра
влики
,
а с
п
омощью
пь
е
з
о
э
л
е
ктриков
,
Л
и
т е
р
ат
у
ра
J. www.phvsikinstrumente.eom
2.
М
и
р
о
н
ов
В
.л.
ОСНО
ВЫ
с
к
а
н и р
у
юше
й
э
о
нл
о
в
о
й
микр
оскоп
ии
.
М
.
:
Мир
,
2004.
..
.
285
СКАНируюЩАЯ
ЗОНДОВАЯ
МИКРОСКОПИЯ
(СЗМ)
(Scanning
Probe
Microscopy)
Бы
ти
е
-
эт
о
р
е
а
л
ьн
о
сть
,
дан
ная
на
м
в
ощ
у
щения
х
.
Кл
а
сс
ик а
марксизма-
лен
и
низм
а
I\
иса
Ал
иса
и
слепой
К
О
Т
Б
а
з
и
ли
о
Для
того
чтобы
увидеть
атом
,
существуе
т,
как
с
ч
ит
а
ет
с
я
,
г
р
о
мозд
к
и
й
и
дорого
й
э
лск
т
р
о
н
ный
микроскоп
.
О
днако
,
нсс
мотря
на
и
звест
ную
поговорку
,
НС
все
г
д
а
Л
У
Ч
Ш
С
о
дин
раз
уви
д
ет
ь,
Ч
СМ
с
т
о
раз у
с
лышать
.
В
ря
де
с
лучаев
можно
получи
ть
бо
льше
информации
,
ес
ли
а
т
о
м
...
ошуп
а
ть
,
в
бу
квальном
смыс
ле
.
Для
этою
и
существует
сканирующая
з
о
нд
о
н
а
я
микроско
пия
.
З о
нд
-
это
микроскопический
,
чрезвы
чайно
чувствительный
щуп
,
который
пробегас
т
,
с
к
а
н
и р
у
ет
шероховатос
ти
поверхности
атомар
н ог
о
р
а
змера
.
Б
ол
ее т
о
го
.
в
р
я
де
с
лучаев
э
онд
фи
зически
мож
ет
дв
игат
ь
ат
о
м
ы
.
В
о
снов
е с
ка
нирования
и
ли
«о
щ
у
п
ы
в
а
н
и
я
л
е
ж
ит д
остаточ
но
прос
той
принцип
-
а
т
о
м ы
286
острия
щупа
«
ч у
в
с
тв
у
ю
т»
а
т
о
м
ы,
нахо
дящие
с
я на
поверхности
,
тем
с
ил
ь нее, ч
ем
бли
же
они
находя
тся
друг
к
другу.
Э
т
о
похоже
н
а
то
,
как
отт
алкиваю
тся
два
сухих
во
з
душных
шарика
,
на
э
лектризованные
о
шерстяной
сви
т
е
р
или
во
лосы.
В
с
лучае
СЗМ
возникающие
си
лы межа
томного
в
заимо
действия
чуть-чуть
изменяют
по
ложение
щупа
,
и
э
т
о
можно
об
наружить
за
сче
т
чувствительных
д
е
т
е
к
то р
о
в.
По
добным
образом
мы
ощущаем
прибпижа
юшийся
наэлектри
зованный
во
здушный
ша
рик
,
который
еще
д
аж
е
не
коснулся
наших
во
лос
.
Другой
и
звес
тным
всем
пример
-
мо
шенник
ко
т
Ба
зи
лио
из
ск азки
«
З о
л о
т
о й
клю
чик
",
который
ше
л
и
«
в
с
л
е
п
у
ю»
ощупывал
д
о р
о
гу
в
пере
ди
себя
специальной
палочкой
.
Зон
ды
СЗМ
,
как
правило
,
именно
«
в
сл
е
п
у
ю»,
но
без
всякого
мошенничес
тва
,
ощупывают
повсрхпост
ъ
(рис
.
1).
Рис.
1.
Ам
егори
ч е
ск
о
е
пред
с
т
ав
а
ение
пе
рс
о
на
ж
е
й
нвномио
а
ВО
врем
я
сеанса
с
ка
н
и р
у
ю
ще
й
30
Н
А
О
В
О
Й
ми
кроскоп
и и
(
компа
н
и я
Micromasch)
НАНQТЕХНQЛОГИ
И
Первый
сканирующий
зондовый
микроскоп
бы
л
придуман
на
кончике
пера
и
з
а т
е
м
со
з
дан
в
1981
го
ду
r.
Биннигом
и
Г
.
Рорером
из
Цю
рихского
о
т
деления
фирмы
I
ВМ
.
Этот
микро
скоп
,
правд
а
,
регистрировал
не
изменение
по
ложения
ос
тро
го
щупа
,
но
и
зменение
так
на
зываемо
го
тунне
льного
тока
,
во
зникаюше
го за
счет
туннелирования
э
л
е
к
т
р
о
н
о
в
между
поверхнос
тью
материала
и
з
о
нд
о
м
(сверхтон
кой
иг
лой)
,
как то
лько он
приб
лижается
к
по
верхиости
'Ia
расстояние
,
сравнимое
с
межа
т
о
м
н
ы
м
.
Движение
зонда
над
поверхностью
обра
зна
осуществлялось
с
помощью
специаль
ных
пьезодвигатезей
,
способных
со
здавать
з
а
программированные
компьютером
перемеще
ния
с
шагом
в
сто
мил
лиар
лныс
доли
метра
(0,0 I
нм
и
ли
0,1
А)
,
Сто
ль
необычный
и
чре
з
вычайно
э
ф ф
е
кт
и в
н
ы
й
способ
исс
ле
дования
поверхности
очень
быстро
был
оценен
науч
ной
общественностью
и в
1986
юду
Бинниг
И
Рорер
получили
Нобелевскую
премию
за
раз
работку
сканирующего
туннельного
микроскопа
(СТМ).
Вссго
через
ГОд
(1982
г
.)
Д
.В
.
По
л
,
ос
новываясь
на
аналогичных
принципах
,
создал
ск
анирующий
оптический
микроскоп
б
лиж
него
по
ля
,
где
в
качестве
зонда
использовал
остро
з
а т
о ч
е
н
н о
е
о
птово
локно
,
чере
з
которое
регистрировал
оптические
свойства
обра
зца
:
отражение
и п р
о
п у
с
к
а
н и
с
света,
л
ю
м
и
н
с с
ц
е
н
цию
,
спектральныс
характеристики
излучения
.
С
появлением
СТМ,
СБОМ
,
а
впосле
дствии
атомно-силового
микроскопа
(АСМ,
1986
г
.)
стало
во
зможным
с
де
лать
новый
ша
г
в
изуче
нии
окружающего
нас
мира.
Современные
мстоды
зонповой
микроско
пии
позволяю
т
и
зучать
рельеф
,
состав
и струк
туру
с
ра
зрешением
в
доли
ангстрем
,
«
в
ид
е
т
ь»
И
перемешать
единичные
атомы
и
молекулы
.
За
последнее
д
е с
я
т
ил
ет
и
е
примснсние
зондо
вой
микроскопии
по
зволило
значите
льно
рас
ширить
познания
в
различных
областях
фи
зи
ки
,
химии
и
био
логии
(рис
.
2).
Основой
всех
т
и п
о
в
сканирующей
зондоной
микроскопии
яв
ляе
тся,
как
уже
отмечалось,
взаимо
действие
з
о
нд
а с
исследуемой
поверх
ностью
за
сче
т
механических,
эл
е
к
т
р и
ч
е
с
ки
х
или
магнитных
сил.
Так
,
для
сканирующей
тун
не
льной
микроскопии
откликом
сис
темы
яв
пяется
туннельный
ток,
протекаюший
между
з
о
нд
о
м
и
сканируемой
поверхнос
тыо
,
для
атом
но-силовой
микроскопии
-
Ван
-
дер-Ваальсо
вы
силы
отталкивания
з
о
нд
а
от
поверхности
,
в
с
лучае
магнитно-силовой
микроскопии
з
о
н
д
реагирует
на
изменение
магнитного
поля
над
образцом
,
в
бли
зкопо
льной
микроскопии
оп
тические
свойства
обра
зца
дстсктируются
че
рез
д
и
а
ф
р
а
г
м
у,
нахоляшуюся
в
б
лижней
зоне
исс
ледуемой
поверхности
И
т
.
л
.
При
рода
взаи
модсйетвия
и
опре
де
ляет
принадлежиость
при
бора
к
тому
или
иному
члену
семейс
тва
з
о
н
д
о
вых
микроскопов
,
Процесс
сканирования
осущес
твляется
путсм
линейной
(пос
трочной)
ра
звертки
прямо
уго
льного
или
квалратного
участка
поверхности
о
s 10 l S 10 25
]о
::JS
40
е
'so
Рис.
2.
Магни
тн
ы
е
д
о
ме
ны
н а
пов
е р
хн
о
сти к
ом
п
ьют
ерного
же
с
т
и
ог
о
ди
с
ка
(а
,
м
агни
т
н
о-си
л
о
в
а
я
МИКРО
СК
ОПИ
Я
),
л
ю
м
инесце
н
тное
по крыт
ие
б ен
з
о
ата
т
ербия
н
а
ПРОВ
ОАящ
ем
с
т
е
кве
(6),
пове
рхность
а
но д
и
рова
н н
о
го
ОКС
И
Аа
ал
ю
ми
н
ия
(8).
И
з
обр
аж
ени
я п
олучены
на
ФНМ
МГУ
,
С
ЭМ
NT-MDT Integra Aura
АЗ
БVКА
АЛ>1
ВСЕ
Х
287