X
تبلیغات
مدیریت فناوری نانو - تجهيزات مربوط به علوم و فناوري نانو

مدیریت فناوری نانو

Nano management

ميكروسكوپ الكترون عبوري Transmission Electron Microscopy

چکيده مقاله

در پژوهش‌هاي مربوط به خواص مواد نانوساختاري، ميكروسكوپ الكتروني يكي از مهم‌ترين و پركاربرد ترين دستگاه‌هايي است كه مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در اغلب مطالعات انجام‌شده روي خواص مواد نانوساختاري براي تعيين اندازه و شكل آنها از ميكروسكوپ الكتروني عبوري استفاده مي شود. اين روش اندازه و شكل ذرات را با دقت حدود چند دهم نانومتر به دست مي‌دهد كه به نوع ماده و دستگاه مورد استفاده بستگي دارد. امروزه، در بررسي خواص مواد نانوساختاري از ميكروسكوپ الكتروني عبوري با وضوح بالا (High-Resolution) استفاده مي‌شود. علاوه بر تعيين شكل و اندازة ذرات به وسيلة ميكروسكوپ الكتروني عبوري با استفاده از پراش الكترون و ساير سازوكارهاي موجود در برخورد الكترون با ماده، برخي ويژگي‌هاي ديگر مواد نانوساختاري مانند ساختار بلوري وتركيب شيميائي را مي توان بدست آورد.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  86/11/24ساعت 12:34  توسط مهندس محمدرضا فروغی  | 

ميکروسکوپی نوری ميدان نزديک روبشی Scanning Near-field Optical Microscopy

اساس کار دستگاه هاي ميکروسکوپي نوري ميدان نزديک روبشي در سال 1972 توسط Ash و Nicholls کشف شد. ولي اولين دستگاه ميکروسکوپي نوري ميدان نزديک روبشي در سال 1991 توسط Betzing ساخته شد. دستگاه SNOM تصوير با قدرت تفکيک عمودي بالا از توپوگرافي نمونه به دست مي آورد.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  86/11/23ساعت 10:30  توسط مهندس محمدرضا فروغی  | 

پراكندگي بازگشتي رادرفورد Rutherford Backscattering Spectrometry

اين روش رايج مشخصه‌سازي لايه‌هاي نازك، با استفاده از پرتوهاي يوني سبک و پرانرژي ( چند صد مگا الكترون ولت) انجام مي‌شود. چنين پرتوهايي مي‌توانند هزاران آنگسترم يا حتي چند ميكرون به عمق لايه و يا تركيب لايه/ زيرلايه نفوذ كنند. اين پرتوها باعث کندوپاش جزيي اتم‌هاي سطح شده و در عوض يونهاي فرودي انرژي خود را از طريق يونيزاسيون و تحريك الكترونهاي اتمهاي هدف از دست مي‌دهند. اين برخوردهاي الكتروني آنقدر زياد است كه مي‌توان گفت افت انرژي حاصله همواره با عمق ماده مناسب است. از تحليل افت انرژي يون هاي بازگشتي مي توان اطلاعاتي راجع به ضخامت لايه و نوع عناصر به دست آورد.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  86/11/23ساعت 10:24  توسط مهندس محمدرضا فروغی  | 

طيف‌نگاري الکتروني براي آناليز شيميايي Electron Spectroscopy for Chemical Analysis

غالباً از پرتوهاي X تکرنگ يا نور ماوراي بنفش براي تهيج الکترون‌ها که انرژي آنها حاوي اطلاعاتي درباره انرژي پيوندي درون اتم، منشا آنها و بنابراين درباره طبيعت اتمهاي نمونه است، استفاده مي‌شود. اين روش‌هاي طيف‌نگاري فتوالکترون، به نام آناليز سطح با طيف‌نگاري فتوالکتروني اشعهX، طيف‌نگاري فتوالکترون ماوراي بنفشي (UPS) و يا کلاً طيف‌نگاري الکتروني براي آناليز شيميايي (ESCA) نيز ناميده مي‌شوند.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  86/11/23ساعت 10:21  توسط مهندس محمدرضا فروغی  | 

طيف‌سنجي تبديل فوريه مادون قرمز Fourier Transform Inferred Spectroscopy

طيف سنجي مادون قرمز بر اساس جذب تابش و بررسي جهش‌هاي ارتعاشي مولکول‌ها و يون‌هاي چند اتمي صورت مي‌گيرد. اين روش به عنوان روشي پرقدرت و توسعه يافته براي تعيين ساختار و اندازه‌گيري گونه‌هاي شيميائي به کار مي رود. همچنين اين روش عمدتاً براي شناسايي ترکيبات آلي به کار مي‌رود، زيرا طيف‌هاي اين ترکيبات معمولاً پيچيده هستند و تعداد زيادي پيک هاي ماکسيمم و مينيمم دارند که مي‌توانند براي اهداف مقايسه‌ايي به کار گرفته شوند.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  86/11/23ساعت 10:15  توسط مهندس محمدرضا فروغی  | 

ميكروسكوپ روبشي تونلي Scanning Tunneling Microscopy

ميكروسكوپ روبشي تونلي(STM) دستگاهي است كه براي بررسي ساختار و برخي از خواص سطوح مواد رسانا، بيولوژيك که تا حدي رسانا هستند و همچنين لايه‌هاي نازك نارسانا كه روي زيرلايه رسانا لايه نشاني شده‌اند، در حد ابعاد زير نانومتر، بكار مي‌رود.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  86/11/23ساعت 10:11  توسط مهندس محمدرضا فروغی  | 

باريکه يوني متمرکز Focused Ion Beam

سيستم‌هاي باريکه يوني متمرکز به صورت تجاري در حدود 10 سال است که توليد مي‌شوند. در ابتدا کاربرد آنها فقط در صنعت نيمه‌هادي بوده است. اين دستگاه‌ بيشتر شبيه دستگاه ميکروسکوپي الکتروني روبشي عمل مي‌کند با اين تفاوت که در دستگاه‌هاي FIB به جاي اشعه الکتروني از اشعه يون‌هاي گاليم استفاده مي‌شود. دستگاه FIB در جريانهاي پايين اشعه يون‌هاي گاليم براي تصويربرداري و در جريان‌هاي بالاي يون‌هاي گاليم براي اهداف بخصوصي مانند ماشين‌کاري و يا پاشش اتمي استفاده مي‌شود.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  86/11/23ساعت 10:8  توسط مهندس محمدرضا فروغی  | 

ميکروسکوپ نيروی اتمی Atomic Force Microscope

ميكرسكوپ نيروي اتمي يا AFM دستگاهي است كه براي بررسي خواص و ساختار سطحي مواد در ابعاد نانومتر بكار مي رود. انعطاف پذيري، سيگنالهاي بالقوة متعدد، و امكان عملكرد دستگاه در مدهاي مختلف محققين را در بررسي سطوح گوناگون، تحت شرايط محيطي متفاوت توانمند ساخته است . اين دستگاه امكان عملكرد در محيط خلاء، هوا، و مايع را دارد . بر خلاف اكثر روشهاي بررسي خواص سطوح، در اين روش غالباً محدوديت اساسي بر روي نوع سطح و محيط آن وجود ندارد. با اين دستگاه امكان بررسي سطوح رسانا يا عايق، نرم يا سخت، منسجم يا پودري، بيولوژيك و آلي يا غير آلي وجود دارد . خواص قابل اندازه گيري با اين دستگاه شامل مورفولوژي هندسي، توزيع چسبندگي، اصطكاك، ناخالصي سطحي، جنس نقاط مختلف سطح، كشساني، مغناطيس، بزرگي پيوندهاي شيميايي، توزيع بارهاي الكتريكي سطحي، و قطبش الكتريكي نقاط مختلف مي باشد. در عمل از اين قابليتها براي بررسي خوردگي، تميزي، يكنواختي، زبري، چسبندگي، اصطكاك، اندازه وغيره استفاده مي شود.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  86/11/23ساعت 10:4  توسط مهندس محمدرضا فروغی  | 

رزونانس مغناطيس هسته Nuclear Magneto Resonance

برخي هسته‌ها، مانند الکترون به دور محور خود حرکت چرخشي دارند. در حضور يک ميدان مغناطيسي خارجي، يک هسته در حال چرخش تنها تعداد معدودي جهت‌گيري پايدار دارد. رزونانس مغناطيس هسته(NMR) هنگامي ايجاد مي¬شود که يک هسته اسپين دار با جذب تابش الکترومغناطيسي به مقدار کافي، در حضور يک ميدان آهنربايي از يک جهت‌گيري با انرژي پايين‌تر به يک جهت‌گيري با انرژي بالاتر برانگيخته شود. طيف سنجي رزونانس مغناطيس هسته‌ شامل اندازه‌گيري ميزان انرژي لازم براي تغيير هسته‌هاي اسپين دار از يک جهت‌گيري پايدار به جهت‌گيري ناپايدارتر در يک ميدان مغناطيسي است. از آنجا که هسته‌هاي اسپين‌دار در ميدان مغناطيسي در فرکانس‌هاي مختلف تغيير جهت مي‌دهند، فرکانس متفاوتي از تابش جذبي براي عوض کردن جهت‌گيري هسته‌هاي اسپين‌دار نياز مي‌باشد. فرکانسي که در آن جذب صورت مي‌گيرد براي تجزيه و طيف‌سنجي به کار برده مي‌شود.

+ نوشته شده در  86/11/23ساعت 9:49  توسط مهندس محمدرضا فروغی  | 

طيف‌سنج زير قرمز IR Spectroscopy

طيف نورسنجي زيرقرمز بر اساس جذب تابش ماده و بررسي جهش‌هاي ارتعاشي مولکول‌ها و يون‌هاي چند اتمي صورت مي‌گيرد. اين روش به عنوان روشي پرقدرت و توسعه يافته براي تعيين ساختار و اندازه‌گيري گونه‌هاي شيميائي قابل دسترسي مي‌باشد. همچنين اين روش عمدتاً براي شناسايي ترکيبات آلي به کار مي‌رود، زيرا طيف‌هاي اين ترکيبات معمولاً پيچيده هستند و تعداد زيادي ماکسيمم و مينيمم دارند که مي‌توانند براي اهداف مقايسه‌ايي به کار گرفته شوند.

+ نوشته شده در  86/11/23ساعت 9:44  توسط مهندس محمدرضا فروغی  | 

کروماتوگرافی گازی Gas Chromatography

يک روش فيزيکي است که براي جداسازي، شناسايي و اندازه‌گيري اجزاي فرار به کار مي‌رود. به عنوان مثال جدا کردن بنزن (نقطه جوش 80/1C) از سيلکوهگزان (نقطه جوش 80/8C)
بوسيله تقطير جزء به جزء غير ممکن است. در صورتي که آنها را در چند دقيقه مي‌توان به کمک کروماتوگرافي گازي جدا نمود و شناسايي کرد.

 


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  86/11/22ساعت 17:19  توسط مهندس محمدرضا فروغی  | 

طيف سنجی رامان Raman Spectroscopy

 

برهم‌کنش نور با ماده در ناحيه زير قرمز مي‌تواند به دو صورت جذب و پراکندگي انجام گيرد. اين دو پديده اساس شناسايي و اندازه‌گيري ترکيبات به دو روش طيف‌ نورسنجي جذبي زيرقرمز و پراکندگي رامان را تشکيل مي‌دهند. اتمها و مولکولها در ماده مانند جرم و فنر عمل مي کنند و يک فرکانس نوساني ويژه دارند. اين فنر مي تواند نور تابيده شده را جذب کند و يا يک فوتون جديد ساطع کند که هر دو از لحاظ فرکانس و نور تابيده شده اول، فاصله دارند. از روي مقدار شيفت و اندازه پيک ها مي توان اطلاعات لازم را بدست آورد.

 


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  86/11/22ساعت 17:12  توسط مهندس محمدرضا فروغی  | 

طيف سنجی جرمی Mass Spectroscopy

طيف‌سنجي جرمي دستگاهي است که مولکول‌هاي گازي باردار را بر اساس جرم آنها دسته‌بندي مي‌کند. اين روش ارتباط واقعي با طيف‌سنجي نوري ندارد ولي نام‌هاي طيف‌سنجي جرمي براي اين روش‌ها انتخاب شده است، زيرا دستگاه‌هاي اوليه توليد عکس مي‌کردند که شبيه به طيف خطي بود.

+ نوشته شده در  86/11/22ساعت 17:6  توسط مهندس محمدرضا فروغی  | 

کروماتوگرافي مايع با کارايي بالا High Performance Liquid Chromatography

چکیده مقاله

واژه کروماتوگرافي امروزه به دسته‌اي از روش‌ها اطلاق مي‌شود که در آنها جداسازي اجزاء موجود در يک نمونه مخلوط، بر اساس تمايل نسبي هر جزء به فاز ساکن هنگام عبور فاز متحرک از روي و يا درون فاز ساکن است. گونه‌اي که تمايل بيشتري به فاز متحرک دارد با سرعت بيشتري حرکت ‌مي‌کند و بالعکس گونه‌اي که به فاز ساکن تمايل بيشتري دارد، با سرعت کمتري در طول ستون حرکت مي‌کند.

 


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  86/11/22ساعت 17:4  توسط مهندس محمدرضا فروغی  | 

پراش اشعه ایکس X-Ray Diffraction

چکیده مقاله

ناحيه پرتو x در طيف الکترومغناطيس در محدوده بين پرتو گاما و ناحيه طول موج فرابنفش قرار دارد. با استفاده از اين ناحيه طيفي مي‌توان اطلاعاتي در خصوص ساختار، جنس ماده و نيز تعيين مقادير عناصر بدست آورد.جامدات در مواجه با پرتو –X مانند يک توري سه بعدي عمل مي کنند و الگوي پراش خاصي دارند که طبق قانون براگ در زواياي خاصي از تابش و انعکاس تداخل سازنده بوجود مي آيد و منجر به ايجاد يک قله در طيف مي شود. از روي پهناي پيک در طيف مي توان ابعاد دانه هاي کريستالي را تخمين زد.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  86/11/22ساعت 16:57  توسط مهندس محمدرضا فروغی  | 

طيف سنجی جرمی يون ثانويه Secondary Ion Mass Spectroscopy

تکنيک‌هاي آناليزي بر مبناي يون، به دليل حساسيت و قابليت آنها براي آشکار کردن تغييرات ترکيب شيميايي در عمق نمونه (پروفيل عمق) به کار مي‌روند. در روش(SIMS) پرتواي از يون‌هاي اوليه شامل Cs+ يا O+ که مي‌تواند تا قطر حدود 20nm متمرکز شود ، نمونه را اسپارترينگ مي‌کند و براي بيرون انداختن يون‌هاي ثانويه از نمونه به کار مي‌رود. يونهاي ثانويه ايجاد شده توسط يک سيستم تحليل گر جرمي آشکار سازي مي شود و بر اساس تغييرات سيگنال هر عضو (M+) در عمق نمونه، مي توان نحوه توزيع آن ماده در لايه را مشخص نمود.

+ نوشته شده در  86/11/22ساعت 16:45  توسط مهندس محمدرضا فروغی  | 

ميكروسكوپ الكترونی روبشی محيطی Environmental Scanning Electron Microscope

محدوديت‌هاي روش مطالعه با ميكروسكوپ‌هاي الكتروني (SEM) به خوبي شناخته شده‌اند به عنوان مثال حتي در نمونه‌هايي كه داراي پوشش با هدايت الكتريكي بالا هستند بر روي سطوح شكست يا در مواد متخلخل و فوم‌ها تجمع بار مشاهده مي‌شود. علاوه بر اين، پسماندهاي آلي انواع چسب‌ها و بايندرها مثل روغن، مواد روانساز و ديگر مواد افزودني ممكن است در خلأ بالا تبخير شده و تصويرسازي نمونه را با مشكل مواجه نمايد. در اين موارد مي‌توان از "ميكروسكوپ الكتروني محيطي روبشي" استفاده نمود. اين ميکروسکوپ مي تواند نمونه را در فشارهاي نزديک فشار اتمسفر تصوير برداري کند و بنابراين براي مشاهده ساختارهاي زيستي بسيار مناسب است.

 

+ نوشته شده در  86/11/22ساعت 16:42  توسط مهندس محمدرضا فروغی  | 

اسپكتروسكوپي الكترون اوژه Auger Electron Spectroscopy

چکیده مقاله

"اسپكتروسكوپي الكترون اوژه"، يك روش آناليز استاندارد در فيزيك سطح و فصل مشترك‌‌هاست. در ساده‌ترين استفاده از آن تميز بودن سطح نمونة مورد مطالعه در"شرايط خلاء" فوق بالا قابل بررسي است. خلاء فوق بالا از اين جهت ضرورت دارد كه الكترونها در محيط آزمايش با ذرات كمتري برخورد داشته باشند و علاوه بر اين آلودگيهاي محيط كمتر جذب سطح مورد مطالعه شوند. ساير زمينه‌هاي مهم استفاده از اين روش دربرگيرندة مطالعة روند رشد لايه و تركيب شيميايي سطح و همچنين آناليز در راستاي عمق نمونه هستند. در مورد آخر لازم است هر مرحله اسپكتروسكوپي الكترون اوژه با اسپاترنيگ‌ (sputtering) متوالي نمونه همراه شود. اطلاعات اوژه از الکترونهايي بدست مي آيند که گزاره هاي هسته اي اوژه را پشت سر گذاشته اند و با انرژي کاملا معمولي خارج مي شوند. از روي تحليل انرژي اين الکترونها طيف مشابه شکل بدست مي آيد که مکان قله ها و ارتفاع آنها اطلاعات لازم را بدست مي دهند.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  86/11/22ساعت 16:37  توسط مهندس محمدرضا فروغی  | 

ميكروسكوپ الكترونی روبشی Scanning Electron Microscopy

 در ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) هم مانند ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM)، يك پرتو الكتروني به نمونه مي‌تابد. درنتيجه بعضي قسمت‌ها نظير تفنگ الكتروني، عدسي‌هاي متمركزكننده و سيستم خلأ، در هر دو دستگاه مشابه است. اما روش تشكيل تصوير و نحوه بزرگنمايي كاملاً متفاوت است. علاوه بر اين، TEM اصولاً براي مطالعه ساختار نمونه‌هاي حجيم درسطح يا نزديكي سطح، استفاده مي‌شود. درك اين نوع تصوير بسيار آسان‌تر از تصوير الكتروني عبوري است.

 

+ نوشته شده در  86/11/22ساعت 16:29  توسط مهندس محمدرضا فروغی  | 

تجهيزات

پيشرفتهاي سريع اخير در فناوري نانو مربوط به توانايي هاي کسب شده براي اندازه گيري و کنترل ساختارهاي منفرد در مقياس نانو مي باشد. آشنايي با ابزارها و تجهيزات مورد استفاده در اين زمينه مي تواند در درک اين فناوري مفيد واقع شود.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  86/11/22ساعت 16:9  توسط مهندس محمدرضا فروغی  |