Все
 
 
 


Измерение амплитудно-частотных характеристик наномеханических осцилляторов путем визуализации их колебаний в сканирующем электронном микроскопе
 
Код статьиS086858860001103-5-1
DOI10.31857/S086858860001103-5
Тип публикации Статья
Статус публикации Опубликовано
Авторы
Горбенко Ольга Марковна  
Аффилиация: Институт аналитического приборостроения РАН
Адрес: Российская Федерация, Санкт-Петербург
Фельштын Михаил Леопольдович
Аффилиация: Институт аналитического приборостроения РАН
Адрес: Российская Федерация, Cанкт-Петербург
Лукашенко С Ю
Аффилиация: Институт аналитического приборостроения РАН
Адрес: Российская Федерация, Cанкт-Петербург
Голубок Александр Олегович
Аффилиация:
Институт аналитического приборостроения РАН
Университет ИТМО
Адрес: Российская Федерация
Сапожников И Д
Аффилиация: Институт аналитического приборостроения РАН
Адрес: Российская Федерация, Cанкт-Петербург
Название журналаНаучное приборостроение
ВыпускТом 28 Номер 3
Страницы109-117
Аннотация

  Предложена и апробирована методика автоматизированного измерения амплитудно-частотных характери-стик (АЧХ) наномеханических осцилляторов (НМО) в виде углеродных нановискеров (УНВ) с диаметром В 100 нм, длиной ~ (1–2) мкм и резонансной частотой ~ (5–10) МГц, локализованных на вершине W-иглы. АЧХ НМО измерялась путем визуализации их вынужденных колебаний в сканирующем электронном мик-роскопе (СЭМ) и записи соответствующего видеофайла при изменении частоты возбуждающего генератора. Полученный видеоряд анализируется методом машинного зрения. Результатом обработки СЭМ-изображений являются график АЧХ, численные значения резонансной частоты и добротности НМО. Про-анализированы два способа измерения АЧХ: при сканировании по одной строке, пересекающей УНВ вблизи его колеблющейся вершины и при сканировании по кадру, захватывающему весь УНВ целиком. Выполнена оценка сдвига резонансной частоты НМО, возникающего в результате осаждения атомов углерода на по-верхность УНВ под действием сфокусированного электронного пучка в процессе визуализации колебаний в СЭМ. Показано, что сканирование по линии за время, равное 60 с, приводит к уменьшению резонансной частоты на ~ 0.7 %, в то время как сканирование по кадру за то же время приводит к ее увеличению на В 0.3 %.

 
Ключевые слова наномеханический осциллятор, углеродный нановискер, анализ изображений, амплитудно-частотная характеристика
Источник финансированияРабота выполнена в рамках Государственного задания, № госрегистрации НИР АААА-А16- 116041110123-5 от 11-04-2016.
Получено09.10.2018
Дата публикации10.10.2018
Кол-во символов1279
Цитировать   Скачать pdf Для скачивания PDF необходимо авторизоваться
Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.

всего просмотров: 1247

Оценка читателей: голосов 0 

1. Jensen K.,  Kim K., Zettl A. An atomic-resolution nanomechanical mass sensor // Nature Nanotechnology. 2008. Vol 3, no. 9. P. 533–537. Doi: 10.1038/nnano.2008.200. 
2. Stapfner S., Favero I, Hunger D., Paulitschke P., Reichel J. Cavity nano-optomechanics: a nanomechanical system in a high finesse optical cavity // Proc. of SPIE. 2010. Vol. 7727. Doi: 10.1117/12.854066. 
3. Ishida M., Fujita J.-ichi, Ochiai Y. Density estimation for amorphous carbon nanopillars grown by focused ion beam assisted chemical vapor deposition // Journal Vacuum Science  Technology B. 2002. Vol. 20, no. 6. P. 2784– 2787. Doi: 10.1116/1.1526699.  
4. Mukhin I.,  Fadeev I.,  Zhukov M.,  Dubrovskii V., Golubok A.O. Framed carbon nanostructures: Synthesis and applications in functional SPM tips // Ultramicroscopy.  2015. Vol. 148. P. 151–157.   Doi: 10.1016/j.ultramic.2014.10.008. 

5. Fujita J.-ichi, Okada S., Ueki R. Elastic double structure of amorphous carbon pillar grown by focused-ion-beam chemical vapor deposition // Japanese Journal of Applied Physics. 2007. Vol. 46. P. 6286–6289.  Doi: 10.1143/JJAP.46.6286. 
6. Gonzales R.C., Woods R.E.  Digital image processing. 2nd edition. 2002. Pearson Education, Inc, Prentice Hall. 
7. Madsen K., Nielsen H.B., Tingleff O.  Methods for nonlinear least squares problems. 2nd Edition, April 2004 Informatics and Mathematical Modelling Technical University of Denmark.  58 p. 
8. Weaver-jr. W., Timoshenko S.P., John D.H.  Vibration Problems in Engineering. 5th edition, Wiley & Sons Inc., New Jersey, USA, 1999.

Система Orphus

Загрузка...
Вверх