авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Локализация электронов и плавление нанокластеров золота с шероховатой поверхностью

На правах рукописи

Борисюк Петр Викторович

ЛОКАЛИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОНОВ И ПЛАВЛЕНИЕ

НАНОКЛАСТЕРОВ ЗОЛОТА

С ШЕРОХОВАТОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

01.04.07 Физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата физико-математических наук

Автор:

Москва 2010

Работа выполнена в Национальном исследовательском ядерном университете «МИФИ»

Научный руководитель: Доктор физико-математических наук, профессор НИЯУ МИФИ Троян В.И.

Консультант: Кандидат физико-математических наук, доцент НИЯУ МИФИ Пушкин М.А.

Официальные оппоненты: Доктор физико-математических наук, профессор МФТИ Крайнов В.П.

Доктор физико-математических наук, профессор НИЯУ МИФИ Писарев А.А.

Ведущая организация: Институт физической химии и электрохимии РАН

Защита состоится «24» ноября 2010 г. в 15 ч. 00 мин на заседании диссертационного совета Д 212.130.04 при НИЯУ МИФИ по адресу:

115409, Москва, Каширское шоссе, 31, тел. 323-91-67.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИЯУ МИФИ.

Автореферат разослан «_» октября 2010 г.

Просим принять участие в работе совета или прислать отзыв в одном экземпляре, заверенный печатью организации.

Ученый секретарь диссертационного совета НИЯУ МИФИ д.ф.-м.н., профессор Чернов И.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Актуальность работы определяется перспективами использования нанокла стеров золота в микро- и наноэлектронике, нанотехнологии, гетерогенном катали зе и тонкопленочной технологии. На сегодняшний день кластеры золота уже на шли свое применение в литографии, химическом катализе и в наноэлектронных приборах.

Помимо своих уникальных свойств нанокластеры золота, сформированные на поверхности различных подложек, являются хорошей модельной системой, что и определяет повышенный интерес исследователей к данному объекту. Во-первых, золото является инертным, что обеспечивает простоту постановки эксперимента, а во-вторых, Au относится к группе благородных металлов (заполненная d обо лочка), что позволяет в некоторых задачах пользоваться простыми моделями, опи сывающими одинаково хорошо особенности как простых металлов, так и благо родных.

Особый интерес представляют нанокластеры с сильно-выраженными по верхностными неоднородностями. Такие объекты могут проявлять специфические физико-химические свойства. Это обусловлено не только тем, что разветвленная поверхность нанокластеров, площадь которой значительно превышает площадь поверхности гладких кластеров такого же размера, может влиять на их общие фи зико-химические свойства, а также тем, что сильно развитая поверхность нанокла стеров может приводить к появлению случайного потенциала в приповерхностной области кластера, обуславливающего явление электронной локализации, к усиле нию каталитической активности, а также влиять на их фазовое состояние. В том случае, когда нанокластер с шероховатой поверхностью является заряженным, наличие на его поверхности неровностей атомарного масштаба приводит к суще ственному увеличению электрического поля вблизи поверхности, что является причиной проявления различных нелинейных оптических эффектов. В этой связи, для создания физических основ нанотехнологии необходимы фундаментальные исследования нанокластеров Au с шероховатой поверхностью.

Наиболее существенное влияние шероховатости нанокластеров Au можно ожидать на их электронные свойства. С фундаментальной точки зрения большой интерес представляет явление электронной локализации, обусловленное рассеяни ем электронов на случайном потенциале шероховатой поверхности кластеров.

Исследование данного явления может позволить установить связь между локали зацией электронов в шероховатых нанокластерах и их возможным переходом в неметаллическое состояние. Механизмы и закономерности этого явления в шеро ховатых нанокластерах металлов на сегодняшний день не установлены.

Еще одним из интересных свойств наноразмерных систем является эффект понижения их температуры плавления Tm по сравнению с температурой плавления макроскопических объектов. Наиболее существенное уменьшение температуры плавления нанокластеров Au наблюдается при размерах d5 нм. При d~2 нм тем пература плавления кластеров может достигать величины Tm ~ 400 K. Таким обра зом, нанокластеры некоторых металлов размером d2 нм могут находиться в жид ком состоянии при температурах, близких к комнатной, что необходимо учиты вать при разработке материалов на основе нанокластеров металлов. На сегодняш ний день существует достаточно большое количество моделей, описывающих уменьшение температуры плавления нанокластеров с уменьшением их размера.

Наилучшее описание экспериментальных размерных зависимостей температуры плавления кластеров получено в рамках термодинамического подхода, основы вающегося на предположении о существовании тонкого расплавленного слоя на поверхности кластера. Однако, следует отметить, что существующие модели, во первых, не учитывают взаимодействие ансамбля нанокластеров с подложкой, на поверхности которой они сформированы, во-вторых, ввиду отсутствия адекватных методик, позволяющих получать надежные экспериментальны результаты по по верхностному плавлению, отсутствуют убедительные доказательств о наличии расплавленного слоя, в-третьих, роль шероховатости при плавлении нанокласте ров и ее связь с поверхностным плавлением в настоящее время не исследована.



Исследование среднеквадратичного смещения атомов Au в кластерах различного размера, сформированных на различных подложках, и размерной зависимости температуры плавления позволит ответить на вопрос о влиянии шероховатости поверхности на фазовое состояние таких нанокластеров.

Таким образом, представляется важным тщательное совокупное исследова ние электронных, термодинамических и структурных свойств нанокластеров золота, сформированных на поверхности различных подложек, определяющих их электри ческие, каталитические, оптические характеристики, а также выяснение зависимости этих свойств от размера кластеров, формы и типа подложки, что позволит в даль нейшем создавать структуры с определенными заданными свойствами.

В ряде приложений (электронные устройства энергонезависимой памяти, одноэлектронные приборы, сенсоры, защитные покрытия и поглощающие среды) также используются структуры нанокластеров внедренных в твердотельную мат рицу, что требует методики контролируемого формирования таких структур. Су ществующие методики (кластерное осаждение, атомное осаждение, ионная им плантация с последующим отжигом) обладают рядом недостатков, что обуславли вает актуальность поиска новых методов.

Цель и задачи работы Целью работы явилось установление закономерностей и механизмов явле ния локализации электронов и плавления шероховатых нанокластеров золота, сформированных на поверхности высокоориентированного пиролитического гра фита (ВОПГ), аморфного SiO2 и поликристаллического Ni методом импульсного лазерного осаждения (ИЛО), и установление возможности получения систем захо роненных нанокластеров Au в аморфной углеродной пленке.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

• исследованы электронные свойства нанокластеров Au на поверхности графита методом сканирующей туннельной спектроскопии;

проведены измерения тун нельных вольтамперных характеристик (ВАХ) для нанокластеров с шерохова той поверхностью;

• объяснены наблюдаемые особенности в дифференциальных туннельных ВАХ, измеренных на шероховатых нанокластерах Au, в рамках модели локализации электронов в неупорядоченных системах;

• с целью установления влияния размера кластеров на среднеквадратичное от клонение атомов и температуру плавления, исследовано упругое рассеяние электронов на нанокластерах Au, сформированных на поверхности трех раз личных подложек: металл (Ni), полуметалл (ВОПГ) и диэлектрик (SiO2);

• проанализирована возможность описания размерной зависимости температуры плавления нанокластеров Au в рамках термодинамического подхода, учиты вающего существования твердой и жидкой фаз (область метастабильных со стояний), а также установлена роль подложки;

• исследован рост нанокластеров Au в аморфной углеродной пленке, сформиро ванной импульсным лазерным соосаждением атомов Au и C с помощью пря мого нагрева и косвенного, путем локального воздействия высокоэнергетично го электронного пучка на исходную двухкомпонентную систему.

Научная новизна работы 1. Впервые проведено комплексное исследование с помощью современных ана литических методик (сканирующей туннельной спектроскопии (СТС), сканирую щей туннельной микроскопии (СТМ), рентгеновской фотоэлектронной спектро скопии (РФЭС), спектроскопии рассеянных электронов при отражении (СРЭО) и просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ)) явления локализации элек тронов и плавления нанокластеров золота с шероховатой поверхностью, сформи рованных при ИЛО на поверхности подложки.

2. Обнаружено, что туннельные вольтамперные характеристики, снятые при по мощи СТС в различных точках одного кластера Au с шероховатой поверхностью, различаются: дифференциальные туннельные вольтамперные характеристики кла стеров Au имеют особенности в окрестности энергии Ферми, которые могут сви детельствовать о наличии локализованных электронных состояний в кластерах Au с шероховатой границей.

3. Наблюдаемая зависимость дифференциальной туннельной проводимости на нокластеров Au от размера объяснена в модели локализации электронов в неупо рядоченных системах.

4. Впервые обнаружено, что для исследуемых систем зависимость интенсивности пика упруго рассеянных электронов от размера нанокластеров носит немонотон ный характер. Показано, что такое поведение интенсивности упругого пика может свидетельствовать об изменении среднеквадратичного смещением атомов Au и степени шероховатости поверхности кластера с уменьшением его размера.

5. Предложена методика определения температуры плавления нанокластеров на поверхности подложки по интенсивности упруго-рассеянных электронов малых энергий.

6. Установлено, что отличие среднеквадратичного смещения атомов и темпера туры плавления шероховатых нанокластеров Au на ВОПГ от гладких нанокласте ров Au на Ni и SiO2 в диапазоне высот h 1,5 нм может быть связано с наличием шероховатости поверхности нанокластеров Au на ВОПГ.

7. Показано, что явление образования нанокластеров Au в матрице углерода при воздействие высокоэнергетичных электронов на двухкомпонентную систему Au+C эквивалентно тепловому отжигу и может быть объяснено в рамках меха низма Лифшица-Слезова, объясняющего рост нанокластеров при нагреве.

Научная и практическая значимость работы В работе предложен механизм локализации электронов в нанокластерах Au с шероховатой поверхностью. В рамках предложенного механизма по измеренной зависимости дифференциальной туннельной проводимости от размера кластеров были установлены характерные размеры нанокластеров Au, сформированных ИЛО на поверхности ВОПГ, при которых происходит локализация электронов, сопровождающаяся переходом шероховатых нанокластеров Au в неметаллическое состояние. Обнаруженное появление локализованных электронных состояний в шероховатых нанокластерах золота при размерах 2 нм дает основание ожидать высокую каталитическую активность таких кластеров, связанную с их переходом в неметаллическое состояние, что представляет практический интерес при разработке новых катализаторов. Разработана методика определения температуры плавления нанокластеров на поверхности различных подложек, основанная на измерении интенсивности упруго рассеянных электронов малых энергий.

Установлено, что шероховатость поверхности кластеров Au влияет на их фазовое состояние. Полученные экспериментальные данные и предложенные механизмы могут использоваться при разработке физических основ аттестации электронных и термодинамических характеристик (в частности, температуры плавления) нано размерных металлических частиц, что представляет важность для нанометрологии.

Основные положения, выносимые на защиту 1. Экспериментально измеренные методом СТС туннельные вольтамперные ха рактеристики нанокластеров Au различного размера, сформированных при ИЛО на поверхности ВОПГ.

2. Установленная зависимость дифференциальной туннельной проводимости нанокластеров Au на поверхности ВОПГ от объема кластера.

3. Разработанный механизм локализации электронов в разупорядоченных по верхностных атомных слоях шероховатых нанокластеров Au, сформированных на поверхности ВОПГ, объясняющий наблюдаемые методом СТС особенности элек тронных состояний.

4. Установленные характерные размеры нанокластеров, при которых наблюдают ся локализованные электронные состояния на энергии Ферми, свидетельствующие о возможном переходе нанокластеров при данных размерах в неметаллическое состояние.





5. Обнаруженные экспериментальные зависимости интенсивности пика упруго рассеянных электронов от высоты кластеров Au на поверхности SiO2, Ni и ВОПГ.

6. Установленные зависимости среднеквадратичного смещением атомов Au, по лученные с учетом вклада шероховатости поверхности кластера в интенсивность упруго-рассеянных электронов, от размера нанокластеров Au.

7. Обнаруженное изменение температуры плавления от размера нанокластеров Au, сформированных на поверхности SiO2, Ni и ВОПГ, полученное из экспери ментальных спектров упруго рассеянных электронов.

8. Установленные зависимости среднего размера кластеров и их объемной плот ности от времени облучения электронным пучком аморфной углеродной пленки, сформированной импульсным лазерным соосаждением атомов Au и C.

Достоверность научных положений, результатов и выводов Достоверность научных результатов обоснована применением современ ных и общепризнанных методов анализа электронных и структурных свойств, морфологии и фазового состава нанокластеров (таких как сканирующая туннель ная спектроскопия, сканирующая туннельная микроскопия, рентгеновская фото электронная спектроскопия, спектроскопия рассеянных электронов при отражении и просвечивающая электронная микроскопия), а также корреляцией представлен ных в работе результатов с известными в литературе и признанием их на между народных и российских конференциях.

Личный вклад соискателя Соискатель принимал активное участие на всех стадиях исследований яв ления локализации электронов и плавления в шероховатых нанокластерах золота.

Им была выполнена большая часть работ по сбору и анализу имеющихся литера турных данных по теме, а также основная часть экспериментальных и расчетных работ. Расчет локальной температуры нагрева при воздействии пучком быстрых электронов и исследование роста нанокластеров Au под его воздействием прово дились также с непосредственным участием соискателя.

Объем и структура работы Диссертация состоит из введения, трех разделов основного содержания и выводов, содержит 128 страниц, включая 43 рисунка, 2 таблицы и список цити руемой литературы из 104 наименований.

Апробация работы Основные результаты работы докладывалиась на международной кон ференции E-MRS Spring Meeting (Strasbourg, France, 2007, 2009);

17 и 18-ой международной конференции по электростатическим ускорителям и пучковым технологиям (Обнинск, 2008, 2009 г.);

18-ой международной конференции «Взаимодействие ионов с поверхностью» (ВИП – 18, Звенигород, 2007 г.);

7-й Курчатовской молодежной научной школе (Москва, 2009 г.);

школе-семинаре «Нанотехнологии – производству 2009» (Москва, 2009 г.);

2-ой Всероссийской конференции «Многомасштабное моделирование процессов и структур в нано технологиях» (Москва, 2009 г.);

Международном форуме по нанотехнологиям (Москва, 2008 г.);

6-ом российском семинаре «Современные средства диагно стики плазмы и их применение для контроля веществ и окружающей среды»

(Москва, 2008 г.);

9-ой российской научно-технической конференции «Элек троника, микро- и оптоэлектроника» (Пушкинские горы, 2007 г.);

Междуна родных симпозиумах «Качество, инновации, образование и CALS-технологии.

Секция: Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления» (Хорватия, Шибеник, 2005 г.;

Египет, Хургада, 2006 г.);

науч ных сессиях НИЯУ МИФИ (2007, 2010 гг.).

Публикации По теме диссертации опубликовано 24 работы в научных журналах и сбор никах трудов международных и российских конференций и семинаров, в том чис ле 10 работ в журналах из перечня ВАК.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследования явления локализации электронов и плавления нанокластеров золота с шероховатой поверхностью;

сфор мулированы цель работы и решаемые задачи, указаны новизна и практическая значимость, изложены основные положения, выносимые на защиту.

Анализ литературных данных, посвященной экспериментальному и теоре тическому исследованию электронных свойств нанокластеров Au в зависимости от их размера и формы показал, что с уменьшением размера кластера возможен его переход из металлического в неметаллическое состояние. Однако, исследова ние электронных свойств осажденных кластеров металлов в зависимости от их размера проводилось в основном на системах гладких кластеров. Анализ возмож ного влияния поверхностной шероховатости кластеров на их электронные харак теристики не проводился. Также из литературных данных следует, что с уменьше нием размера нанокластеров наблюдается уменьшение их температуры плавления по сравнению с температурой плавления макроскопических объектов. Из пред ставленного анализа существующих на сегодняшний день механизмов, позволяю щих получить размерную зависимость температуры плавления от размера наи лучшее описание экспериментальных размерных зависимостей температуры плав ления кластеров получено в рамках термодинамического подхода, основывающе гося на предположении о существовании тонкого расплавленного слоя на поверх ности кластера. Однако, роль шероховатости при плавлении нанокластеров и ее связь с поверхностным плавлением в настоящее время не установлена.

В этой связи, и в соответствии с целью работы и поставленными задачами были исследованы электронные и структурные свойства нанокластеров Au, сфор мированных при ИЛО на поверхности различных подложек. Особое внимание уделено методике, позволяющей сопоставить дифференциальную туннельную вольтамперную характеристику нанокластеров Au, измеряемую методом СТС, с плотностью электронных состояний. В работе описан также метод СРЭО, исполь зуемый для исследования структурных свойств нанокластеров Au, сформирован ных ИЛО на поверхности трех различных подложек SiO2, Ni, ВОПГ.

Часть работы посвящена СТМ и СТС исследованию кластеров Au, сформи рованных на поверхности ВОПГ методом ИЛО.

Все наблюдаемые методом СТМ нанокластеры Au условно были разделены на три группы: малые изолированные кластеры высотой один атомный слой (d~1 нм, h~0,3 нм), неоднородные по высоте кластеры (d~24 нм, h~0,30,9 нм), в которых можно выделить области с высотой 1, 2 и 3 атомных слоя, и большие однородные по высоте кластеры (d~25 нм, h~0,50,9 нм) (рис. 1). СТМ изображение и профиль типичного неоднородного по высоте кластера приведены на рис. 2. Видно, что по верхность представляет собой сильно неоднородную структуру. Неоднородность по высоте составляет = h( x) h 0, 2 нм и, следовательно, h 0,4.

a б Рис. 1. СТМ изображения раз мером 22 нм (а) и 44 нм (б) нанокластеров Au на поверхно сти ВОПГ: адсорбат (ад. ат Au), двумерный кластер (2D), трех мерный кластер (3D).

а б нм 1. 2 0. 0. 0 1 2 3 3 нм Рис. 2. СТМ изображение размером 77 нм шероховатого нанокластера Au на поверх ности ВОПГ (а) и профиль высоты неоднородного нанокластера, показанного в правой верхней части СТМ изображения (б). Области (1, 2 и 3) на кластерах соответствуют номерам туннельных вольтамперных характеристик на рис. 3.

Вольтамперные характеристики, полученные в разных точках одного неод нородного по высоте нанокластера с латеральным размером d 3,0 нм, представле ны на рис. 3, а (кривая (1) соответствует h 0,3 нм, кривая (2) h 0,9 нм).

a б Рис. 3. Экспериментальные туннельные вольтамперные (а) и дифференциальные вольтамперные (б) характеристики, полученные для разных точек неоднородного по высоте нанокластера Au с латеральным размером ~3,0 нм и локальной высотой h=0, нм (1) и h=0,9 нм (2, см. области на рис. 1), а также для кластеров Au с размерами d~1, нм, h~0,3 нм (3) и d~2,05,0 нм, h~0,50,9 нм (4).

Видно, что ВАХ кластера Au в исследуемом интервале напряжений V = ±0,1 В линейны в пределах погрешности измерений и их наклон зависит от локальной высоты, что может свидетельствовать о пространственной локализации электронов в таком кластере. На рис. 3, а для сравнения также представлены ВАХ для малого (d~1,0 нм, h~0,3 нм, кривая 3) и большого (d~4,0 нм, h~0,7 нм, кривая 4) нанокластеров. Дифференциальные ВАХ для различных кластеров, соответст вующие ВАХ, показанным на рис. 3, а, представлены на рис. 3, б. Видно, что в исследуемом диапазоне прикладываемых напряжений в зависимостях dI/dV на нокластеров Au появляется максимум в окрестности энергии Ферми (V=0). Поло жение этого максимума для неоднородного кластера Au (кривые 1 и 2) с уменьше нием локальной высоты кластера от 3 до 1 атомного слоя сдвигается в сторону отрицательных напряжений, а его интенсивность при этом убывает. Аналогичные максимумы вблизи энергии Ферми наблюдаются также в дифференциальных ВАХ изолированных малых нанокластеров Au высотой один атомный слой (кривая 3) и больших кластеров высотой 23 атомных слоя (кривая 4), причем относительная интенсивность максимумов убывает с уменьшением высоты кластера. Положение максимума для малых однослойных кластеров (кривая 3) и трехслойной части неоднородного кластера (кривая 2) соответствует свободным электронным со стояниям в зоне проводимости (V0), в то время как для двумерной части неодно родного кластера максимум дифференциальной ВАХ расположен в области заня тых электронных состояний (V0). Отметим, что указанное поведение зависимо стей I(V) и dI/dV наблюдалось на всех исследованных нанокластерах. В то же время измеренная дифференциальная ВАХ сплошной пленки золота в исследуе мом диапазоне энергий постоянна, что отражает плотность состояний металличе ского Au в окрестности уровня Ферми.

Наблюдаемые в представленных экспериментах особенности могут быть обусловлены шероховатостью поверхности сформированных методом ИЛО на нокластеров Au, приводящей к существованию в них локализованных электрон ных состояний.

Так как в условиях эксперимента величина eV = ±0, 2 эВ, то eV ( s + t ) / 2 ( s 5, 2 эВ, t 5,3 эВ (Pt) – работы выхода золота и зонда) и можно предполагать, что величина туннельного барьера не зависит от eV. В этом случае дифференциальную проводимость кластера можно представить в виде:

dI = I 0 N E F + eV 0 ( d, h ) N E F ( d, h ) S ( E F, d, h ), (1) (V, d, h ) dV V = где N E (d, h) – спектральная плотность состояний электронов на уровне Ферми F кластера, зависящая от его латерального размера d и высоты h;

I 0 и V0 – величины, остающиеся постоянными для всех кластеров в режиме сканирования при посто янном токе обратной связи. Используя интегральное уравнение (1), из измеренных методом СТС туннельных ВАХ нанокластеров можно определить зависимость s ( E, d, h ) для каждого кластера с точностью до некоторой величины, зависящей от его размеров (d и h). Поэтому определение туннельной плотности состояний s ( EF, d, h) как функции размера кластера напрямую из эксперимента оказывается невозможным. Однако в том случае, когда плотность электронных состояний кла стера вычислена в рамках определенной модели, выражение (1) позволяет опреде лить параметры модели из сравнения экспериментальных и расчетных значений (d, h).

dI / dV V = В случае кластера с шероховатой поверхностью многократное рассеяние электронов проводимости на случайных неоднородностях поверхности кластера может приводить к их локализации, сопровождающейся изменением спектра элек тронов, а, следовательно, плотности электронных состояний на уровне Ферми (EF). Для качественного описания полученных результатов рассмотрим случай кластера с латеральным размером d и средней высотой h d с шероховатой по верхностью, флуктуации которой составляют (r ) = h(r ) h. В этом случае плот ность электронных состояний можно записать в виде:

d 2/, (2) h2 z3 E h dz 1/ (E ) = exp z 2/ D dE 2 2m 24 D 2m z где D(r ) = 2 2 ( E j (r ) ) R ( l / h(r ) )2 – амплитуда коррелятора случайного – корре лированного потенциала с нулевым средним;

l =, R – амплитуда и радиус кор ( jh ), j=1 – энер реляции поверхностных флуктуаций соответственно, E (r ) = j 2mh 2 ( r ) гия квантового движения электронов в кластере в направлении по нормали к по верхности подложки. Отметим, что в нашем случае для кластера конечного разме ра, в отличие от выражения для бесконечной системы, амплитуда коррелятора является функцией координаты в плоскости поверхности подложки D(r). Это со ответствует экспериментальным данным о различии в наклонах ВАХ в пределах одного неоднородного по высоте нанокластера.

Для сравнения полученной плотности состояний с экспериментальными значениями дифференциальной туннельной проводимости для разных нанокла стеров Au, которая, как следует из экспериментальных данных, зависит от их ла терального размера и высоты, перейдем в выражении (2) к зависимости от объема кластера v. Такую зависимость можно получить, используя экспериментальное соотношение между латеральным размером исследуемых кластеров d и их средней высотой h.

Анализ выражения (2) показывает, что с увеличением объема кластера электронная плотность состояний на уровне Ферми стремится к величине 0,18 эВ-1, что близко к значению электронной плотности для бесконечной плоской пластины.

Граница области локализованных электронных состояний может быть определена из соотношения Eloc = m1/ 3 ( D / h) 2 / 3 + E j. (3) Из выражений (2) и (3) видно, что с уменьшением высоты и, следовательно, объема кластера, величина E l o c возрастает, сдвигаясь к энергии Ферми. При этом значение Eloc = EF = 5, 2 эВ достигается при высоте кластера hc ~ 0,5 нм, что соот ветствует латеральному размеру dc ~ 1,3 нм и объему кластера c ~ 0,5 нм3. Полу ченное значение hc также позволяет оценить радиус локализации Rloc электрона в шероховатом кластере. Электрон будет локализован, если его потенциальная энер гия в “яме” c размером Rloc больше кинетической, то есть Rloc h(h/l)1/2~0,7 нм (при l ~ 0,2 нм, h ~ 0,5 нм). Это согласуется с наблюдаемым различием экспери ментальных ВАХ в различных точках неоднородного по высоте нанокластера Au.

На рис. 4 приведены экспериментальные данные и рассчитанная по форму лам (1) и (2) зависимость дифференциальной туннельной проводимости dI / dV V = от объема кластера. Видно, что расчетная зависимость качественно описывает экспериментальные данные, что свидетельствует о возможной локализации элек тронов в шероховатых нанокластерах.

Таким образом, наблюдаемые особенности электронных состояний в на нокластерах Au с шероховатой поверхностью с размерами, характерными для пе рехода металл-неметалл, качественно объясняются эффектом локализации элек тронов в таких кластерах.

Также в работе представлены результаты экспериментального исследова ния рассеяния медленных электронов на нанокластерах Au, сформированных на поверхности ВОПГ, SiO2 и Ni методом ИЛО. Рассеяние электронов на кластерах Au в зависимости от их размера и типа подложки исследовалось при комнатной температуре методом спектроскопии обратно рассеянных электронов, реализован ном в камере электронного спектрометра XSAM–800. Геометрия рассеяния пер вичных электронов с энергией E0 500 эВ, током в пучке I0 30 мкА и углом рас сеяния 0 =125±20 ( = ±20 – угол сбора обратно рассеянных электронов). На рис. 5 приведены типичные спектры обратно-рассеянных электронов на чистой поверхности ВОПГ(0001) (1) и на кластерах Au с различными высотами (h=1,0 нм (2), h=3,5 нм (3), h=4,5 нм (4)) на поверхности ВОПГ. Аналогичные спектры были получены на нанокластерах Au с различными высотами на поверхности Ni и SiO2.

Рис. 4. Зависимость дифференциальной туннельной проводимости нанокластеров Au, норми рованной на отношение тока и напряжения обратной связи (I0=1 нА, V0=0,1 В), от объема кластера v (сплошная линия соответствует расчетной зависимости, построенной в соот ветствии с выражениями (1) и (2));

заштрихованная область отвечает наличию локализо ванных электронных состояний на энергии Ферми.

Рис. 5. Экспериментальные спектры рассеяния отраженных электронов на поверхности ВОПГ (1) и на системе нанокластеров Au различного латерального размера: h=1,0 (2);

3,5 (3) и 4,5 нм (4) на поверхности ВОПГ.

Измеряемая в настоящих экспериментах интенсивность пика упруго рассеянных электронов на ансамбле нанокластеров Au на подложках SiO2, ВОПГ и Ni в зависимости от их высоты может быть представлена в виде I,I I ( h ) = ( h ) I cl ( h ) + [1 ( h ) ] I s, где cl s – интенсивности рассеянных элек тронов на нанокластерах Au и подложке, соответственно. Зависимость степени покрытия от размера кластеров ( h ) для систем Au/SiO2 и Au/ВОПГ была опреде лена из анализа изображений нанокластеров Au, полученных с помощью методик ПЭМ и СТМ, соответственно. Аналогичная зависимость для системы Au/Ni была измерена экспериментально с использованием методик ОРР и СРМИ. Для всех исследуемых систем величина монотонно возрастает с ростом h, выходя на на сыщение lim ( h ) = 1. Принимая во внимание, что интенсивоность упруго рассе h янных электронов определяется, в частности, фактором Дебая-Валлера ), учитывающим рас ( W ( q ) = q 2 u 2 и структурным фактором S ( q ) ~ exp q z сеяние электронов на атомах шероховатой поверхности ( q = 2 2me E0 sin( 2) – h волновой вектор рассеяния электронов, me – масса электрона, u 2 – среднеквад ратичное смещения атомов, qz – перпендикулярная к поверхности составляющая волнового вектора рассеяния первичных электронов), выражение для относитель ной интенсивности упруго-рассеянных электронов на ансамбле нанокластеров можно представить в виде:

) ( I I I ( h) = (h) exp q 2 u 2 (h) qz2 (h) + 2WAu s + s. (4) I Au I Au I Au Здесь IAu и WAu – интенсивность пика упруго рассеянных электронов и фактор Де бая-Валлера объемного образца золота при комнатной температуре. Эксперимен тально полученные зависимости интенсивности пика упруго-рассеянных электро нов от высоты кластеров Au I(h), нормированной на интенсивность спектральной линии объемного образца золота IAu, для систем Au/ВОПГ, Au/Ni и Au/SiO2 пред ставлены на рис. 6.

Рис. 6. Экспериментальные зависимости нормированной интенсивности пика упруго рассеянных электронов I/IAu от высоты h кластеров Au на поверхности SiO2(), Ni () и ВОПГ().

Видно, что для исследуемых систем зависимость интенсивности пика упру го-рассеянных электронов от высоты нанокластеров h носит немонотонный харак тер. С увеличением h величина I уменьшается и достигает значения Imin при разме рах hmin 0,6 и 0,5 нм для систем Au/SiO2 и Au/Ni соответственно, и hmin 1,3 нм для системы Au/ВОПГ(0001), что в ~2,5 раза больше, чем в случае систем Au/SiO и Au/Ni. Величина Imin оказалась на ~20% меньше интенсивности сигнала от чис той подложки. Далее интенсивность пика монотонно возрастает и при h 5 нм достигает значения IAu, которое оказывается больше интенсивности сигнала от чистой подложки.

Наблюдаемая зависимость I(h) в соответствии с выражением (4) может сви детельствовать как об изменении среднеквадратичного смещения атомов u ( h) за счет тепловых колебаний, так и об изменении поверхностной шероховатости кластера, характеризуемой в нашем случае квадратом среднеквадратичного откло нения его локальной высоты от среднего значения (h) 2. Для системы Au/ВОПГ зависимость (h) 2 была определена в результате обработки СТМ изображений, полученных с атомным разрешением (рис. 7, а).

Рис. 7. СТМ изображение размером 66 нм нанокластера Au на поверхности ВОПГ (а) и ПЭМ изображение размером 1212 нм нанокластера Au на поверхности SiO2 (б).

В ходе обработки изображения отдельного кластера с латеральным разме ром d были получены различные профили высот, соответствующие различным поперечным сечениям, проходящим через его центр с равным углом поворота.

Восстановленная величина, определяемая как разность между профилем высоты шероховатого кластера и огибающей плавной линией профиля для гладкого кла стера того же размера, позволила определить величину 2, характеризующую степень разупорядочения поверхности данного кластера. Зависимость 2 от вы соты нанокластеров Au для системы Au/ВОПГ представлена на рис. 8.

Рис. 8. Экспериментально установленная в ходе обработки СТМ изображений зависимость среднего квадрата величины, характеризующей степень шероховатости поверхности на нокластеров Au для системы Au/ВОПГ, от высоты h. Сплошная линия показывает ход экспе риментальной зависимости.

Видно, что с увеличением размера нанокластеров величина 2 стремится к нулю, что свидетельствует об уменьшении шероховатостей на поверхности нанокла стеров для системы Au/ВОПГ при увеличении высоты кластеров. Полученная зависи мость (h) 2 позволила в соответствии с выражением (4) по экспериментально изме ренным значениям I(h) построить зависимость среднеквадратичного смещения атомов нанокластеров золота от их высоты h на поверхности SiO2, Ni и ВОПГ (рис. 9).

Рис. 9. Зависимости среднеквадратичного смещения атомов нанокластеров Au, обезразмерен ного на межатомное расстояние Au x = u 2 a (a 0,288 ) от их высоты h, полученные с использованием выражения (4) в приближении гладкой поверхности для систем Au/Ni(), Au/SiO2() и c учетом поверхностной шероховатости для системы Au/ВОПГ(). Штриховая линия соответствует параметру m 0,10, характеризующему плавление в системах конечного размера (аналог параметра Линдемана для объемного металла).

Для системы Au/SiO2 и Au/Ni вклад шероховатости в интенсивность упруго рассеянных электронов не учитывался. Из рис. 9 видно, что для исследуемых систем с уменьшением высоты нанокластеров Au до ~1 нм наблюдается увеличение x от 0, (величина, рассчитанная в соответствии с выражением (4) для объемного Au при T = 300 K) до 0,10 – 0,13. Видно, что для системы Au/ВОПГ зависимость x(h) сдвину та в область больших размеров. Так при h 2 нм для нанокластеров Au на поверхно сти ВОПГ x = 0,10, для кластеров Au на поверхности Ni и SiO2 это значение составляет x = 0,06. При этом величина среднеквадратичного смещения атомов x(h) нанокласте ров Au на ВОПГ при высотах h 2 нм в пределах погрешности совпадает со средне квадратичным смещением атомов нанокластеров Au на Ni и SiO2. Отметим, что при высотах нанокластеров Au h 1 нм для системы Au/ВОПГ величина x принимает значения, близкие к величине m 0,10. Параметр m характеризует плавление в систе мах конечного размера и определяется флуктуациями расстояния между парой ато мов кластера (парная корреляционная функция), которые вследствие различной мобильности жидкой и твердой фаз имеют различную зависимость вблизи темпе ратуры плавления (T~Tm) = m (аналог параметра Линдемана для объемного ме талла). В результате сравнения представленных на рис. 9 значений x(d) с величи ной m, следует, что при температуре эксперимента T = 300 К исследуемые кла стеры при высотах h 1 нм для ВОПГ и h 0,5 0,7 нм для Ni и SiO2 могут нахо диться в расплавленном состоянии. Представленные на рис. 10 зависимости тем пературы плавления нанокластеров Au на ВОПГ, Ni и SiO2 от высоты, восстанов ленные через параметр Линдемана и известные значения u (h) 2, также указывают на возможность плавления нанокластеров Au в исследуемом диапазоне размеров при T = 300 К.

Рис. 10. Зависимости температуры плавления Tm от высоты h нанокластеров Au на по верхности SiO2(), Ni () и ВОПГ(), восстановленные через параметр Линдемана и представленные на рис.9 зависимости u (h) 2. Штриховая линия соответствует темпе ратуре плавления объемного золота Tm = 1336 K.

Из рисунка видно, что для исследуемых систем с уменьшением высоты на нокластеров Au до 1 нм наблюдается уменьшение Tm от 1337 К (величина, харак терная для объемного Au) до 300 – 500 К. При этом температура плавления нанок ластеров, сформированных на ВОПГ, оказывается меньше, чем гладких кластеров на Ni и SiO2. Так при высоте h = 1 нм для нанокластеров Au на поверхности ВОПГ(0001) Tm = 300±110 K, в то время как для кластеров Au на поверхности Ni и SiO2 это значение составляет Tm = 800±90 K.

Однако при плавлении малые кластеры Au теряют кристаллическую струк туру и при этом приобретают округлую форму. Действительно, из ПЭМ изобра жений нанокластеров Au на поверхности аморфного SiO2, представленных на рис. 7, б, видно, что нанокластеры с размерами d 1,5 нм, а следовательно с высо тами hd/2= 0,7 нм (полусферическое приближение) не обладают кристалличе ской структурой и имеют округлую форму. Для системы Au/ВОПГ также следует ожидать, что нанокластеры с высотами h 1, 0 нм должны обладать округлой формой. Однако из представленного на рис. 7, а типичного СТМ изображения нанокластера Au с размером d 1,5 нм и высотой h 0,7 нм, сформированного при ИЛО на поверхности ВОПГ, видно, что нанокластер не обладает округлой формой, что позволяет предположить, что кластеры Au на поверхности ВОПГ не являются расплавленными. Проведенные в работе оценки показывают, что наблю даемое на рис. 9 и 10 отличие среднеквадратичного смещения атомов x(d) и тем пературы плавления нанокластеров Au на ВОПГ от нанокластеров Au на Ni и SiO в диапазоне высот h 1,5 нм может быть связано с явлением огрубления поверх ности кластера, происходящее при его формировании в сильно неравновесных условиях при ИЛО на кристаллическую подложку.

В работе рассмотрено явление образования нанокластеров золота в угле родной матрице при воздействии высокоэнергетичных электронов на образец, представляющий собой «сэндвич» C/Au+C/C из трех слоев, толщина и состав ко торых измерялась методом обратного резерфордовского рассеяния (ОРР). Концен трация атомов Au в захороненном слое составила 4,6·1021 ат./см3, а общая толщина напыленной пленки h=15 нм. После растворения кристалла NaCl в воде получен ная пленка помещалась на предметную сетку и исследовалась методом ПЭМ с энергией электронов 180 кэВ и плотностью тока в пучке 1 А/см2. ПЭМ изображения одного и того же участка образца, полученные через разные проме жутки времени облучения электронным пучком, представлены на рис. 11.

Рис. 11. ПЭМ-изображения участка образца C/Au+C/C (5050 нм), полученные спустя 2 (а), 12 (б), 32 (в) и 87 мин. (г) после начала облучения электронным пучком ПЭМ.

Из анализа ПЭМ-изображений одного и того же участка образца, получен ных через разные промежутки времени облучения электронным пучком, построе ны функции распределения нанокластеров Au по размерам (диаметрам) (рис. 12, а), а так же зависимости среднего размера кластеров (рис. 12, б), их объемной плот ности (рис. 13, а) и концентрации атомов Au (рис. 13, б), собравшихся в кластеры от времени облучения образца электронным пучком. Установлено, что с увеличе нием времени облучения распределение кластеров по размерам уширяется, а сред ний размер и плотность образовавшихся кластеров достигают своего насыщения dsat 2,8 нм и Nsat = 2,91020 см-3, соответственно, при t 100 мин.

Рис. 12. Распределения по размерам f(d) нанокластеров Au, сформированных в угле родной пленке под воздействием электронного пучка, для трех значений времени об лучения: 32 (1), 54 (2) и 87 мин (3) (а) и зависимость среднего размера нанокластеров d от времени облучения t (б).

Таким образом, локальное воздействие электронного пучка (dп 1 мкм) на углеродную пленку, полученную совместным осаждением атомов Au и C, позво ляет контролируемым образом в зависимости от времени воздействия формиро вать в фиксированной области образца нанокластеры Au заданного среднего раз мера.

Рис. 13. Зависимость объемной плотности нанокластеров N (а) и концентрации ncl ато мов Au в кластерах (б) от времени облучения образца электронным пучком. Пунктир ной линией показана полная концентрация атомов Au в образце, измеренная методом ОРР Выполненные в работе оценки показали, что температура нагрева образца электронным пучком составляет T ~ 100 °C. Эта величина согласуется с результатом эксперимента по термическому отжигу исходного образца при Т = 200 °С в течении 5 мин, приводящему к эффекту, аналогичному действию на образец электронного пучка в течении 12 мин. Следовательно, можно сделать вывод, что нагрев образца при облучении электронами активирует объемную диффузию атомов Au в углерод ной пленке, что приводит к зародышеобразованию и росту нанокластеров.

Из анализа фазовой диаграммы состояний Au в углероде следует, что кри тическая концентрация атомов Au при температуре Т~100°С, отвечающая образо ванию конденсированной фазы золота, составляет c0 ~ 1 ат.%. Следовательно, в нашем случае при cAu ~ 10 ат.% c0 объемная диффузия Au, активированная нагре вом образца, будет приводить к образованию зародышей новой фазы и их после дующему росту.

Зарождение новой фазы происходит по механизму Фолмера-Вебера Зельдовича за счет флуктуационного образования закритических зародышей (R Rc). Проведенные оценки показывают, что время выравнивания температуры между золотыми кластерами и углеродной матрицей составляет доли секунды, что значительно меньше, чем минимальное время облучения образца, зафиксирован ное в эксперименте ( ~ 1 мин). Следовательно, исследуемая система Au-C нахо дится в изотермических условиях и эволюция роста кластеров, находящихся на стадии коалесценции, может быть описана в рамках модели диффузионного рас пада пересыщенного твердого раствора Лифшица-Слезова. Характерной особенно стью роста нанокластеров по механизму Лифшица-Слезова является зависимость сред него радиуса нанокластеров как R(t ) ~ 3 t. Тогда, для выяснения пределов приме нимости механизма Лифшица-Слезова к полученным нами результатам, перестроим экспериментально измеренную зависимость среднего размера кластера от времени в координатах d3 и t (рис. 14).

Рис. 14. Зависимость среднего размера d3 кластера в кубе от времени облучения об разца электронным пучкам.

Из рисунка видно, что с течением времени величина d3 монотонно уве личивается и по достижению t 30 мин в пределах погрешности возрастает ли нейно, что может служить подтверждением возможности описания роста класте ров Au в рамках механизма Лифшица-Слезова. Однако согласно эксперименталь ным данным зависимость ncl(t), определяющая полное количество вещества в кла стерах в единице объема, выходит на насыщение, как уже отмечалось, соответст вующее полному количеству атомов золота на временах t 100 мин. Это свиде тельствует о том, что при этих временах облучения образца у поверхности класте ров свободных атомов нет, и дальнейший рост кластеров осуществляется по дру гому механизму. Следовательно, в рассмотренной системе рост нанокластеров может быть качественно описан по механизму Лифшица-Слезова, но только в про межутке времени от 30 до 100 мин облучения.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 1. Проведено комплексное исследование с помощью современных аналитических методик явления локализации электронов и плавления нанокластеров золота с шероховатой поверхностью, сформированных при ИЛО на поверхности подложки.

2. Показано, что туннельные вольтамперные характеристики, снятые при помощи СТС в различных точках одного кластера Au с шероховатой поверхностью, разли чаются, при этом дифференциальные туннельные вольтамперные характеристики кластеров Au имеют особенности в окрестности энергии Ферми, свидетельствую щие о существовании локализованных электронных состояний в кластерах Au с шероховатой границей.

3. Впервые дано объяснение наблюдаемой зависимости дифференциальной тун нельной проводимости нанокластеров Au от размера в рамках модели локализа ции электронов в неупорядоченных системах.

4. Впервые обнаружено, что для исследуемых систем зависимость интенсивности пика упруго-рассеянных электронов при отражении от размера нанокластеров носит немонотонный характер. Такое поведение интенсивности упругого пика может свидетельствовать об изменении среднеквадратичного смещением атомов Au и степени шероховатости поверхности кластера с уменьшением их размера.

5. Предложена методика определения температуры плавления нанокластеров на поверхности подложки по интенсивности упруго рассеянных электронов малых энергий.

6. Установлено, что отличие среднеквадратичного смещения атомов и темпера туры плавления шероховатых нанокластеров Au на ВОПГ от гладких нанокласте ров Au на Ni и SiO2 в диапазоне высот h 1,5 нм может быть связано с наличием шероховатости поверхности нанокластеров Au на ВОПГ.

7. Показано, что воздействие высокоэнергетичных электронов на двухкомпо нентную систему Au+C эквивалентно тепловому отжигу. Полученные данные описаны в рамках механизма Лифшица-Слезова, объясняющего рост нанокласте ров при нагреве.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 1. Борман В.Д., Борисюк П.В., Лебидько В.В., Пушкин М.А., Тронин В.Н., Тро ян В.И., Антонов Д.А., Филатов Д.О. Исследование многочастичных явлений в нанокластерах металлов (Au, Cu) вблизи их перехода в неметалллическое состоя ние // ЖЭТФ, 2006, т. 129, с. 343 – 355.

2. Борман В.Д., Борисюк П.В., Васильев О.С, Пушкин М.А., Тронин И.В., Тро нин В.Н., Троян В.И., Скородумова Н.В., Йоханссон Б. Наблюдение локализации электронов в шероховатых нанокластерах золота на поверхности графита // Пись ма в ЖЭТФ, 2007, т. 86, с. 450 – 455.

3. Пушкин М.А., Борисюк П.В., Троян В.И., Тронин В.Н., Тронин И.В., Бор ман В.Д. Исследование туннельной проводимости и электронной экранировки в нанокластерах d-металлов на поверхности графита // Известия РАН, серия физиче ская, 2008, т. 72, с. 931 – 936.

4. Troyan V., Tronin V., Borisyuk P., Pushkin M., Tronin I., Borman V., Skoro dumova N.V., Johansson B., Smurov I. Density of electronic states in gold nanoclusters pulsed laser deposited on HOPG // Superlattices and Microstructures, 2008, v. 44, p. 650 – 656.

5. Борман В.Д., Борисюк П.В., Кванин А.Л., Неволин В.Н., Пушкин М.А., Ти мофеев А.А., Тронин В.Н., Троян В.И. Рост нанокластеров золота в аморфной пленке углерода под действием электронного пучка // Перспективные материалы, 2009, т. 3, с. 5 – 11.

6. Tronin I.V., Vasiliev O.S., Tronin V.N., Borman V.D., Troyan V.I., Pushkin M.A., Borisyuk P.V. Melting point and lattice parameter shifts in supported metal nanoclusters // Intern. Journ. Mod. Phys. B, 2009, v. 23, p. 3903 – 3911.

7. Борисюк П.В., Борман В.Д., Красовский П.А., Пушкин М.А., Тронин В.Н., Троян В.И Методика измерения температуры плавления нанокластеров золота на поверхности подложки // Измерительная техника, 2010, т. 2, с. 11 – 14.

8. Borisyuk P.V., Borman V.D., Kvanin A.L., Pushkin M.A., Tronin V.N., Troyan V.I. Formation of Gold Nanoclusters Embedded in Carbon Film under Electron Beam Bombardment of Pulsed-Laser Deposited Au-C System // Jour nal of Optoelectronics and Advanced Materials, 2010, v. 12, p. 580 – 585.

9. Борисюк П.В., Борман В.Д., Пушкин М.А., Тронин В.Н., Троян В.И. Особен ности рассеяния электронов на нанокластерах золота на поверхности различных подложек // Изв. Вузов. Физика, 2010, т. 3, с. 24 – 30.

10. Борман В.Д., Борисюк П.В., Васильев О.С., Пушкин М.А., Тронин В.Н., Тро нин И.В., Троян В.И. О плавлении нанокластеров золота, сформированных им пульсным лазерным осаждением на различных подложках // Письма в ЖЭТФ, 2010, т. 92, с. 189 – 193.

11. Borman V.D., Borisyuk P.V., Kvanin A.L., Nevolin V.N., Pushkin M.A., Ti mofeev A.A., Tronin V.N., Troyan V.I. Growth of Gold Nanoclusters in Amorphous Carbon Film under the Action of Electron Beam // Inorganic Materials: Applied Re search, 2010, v. 1, p. 77 – 82.

12. Борман В.Д., Борисюк П.В., Васильев О.С., Тронин В.Н., Тронин И.В., Тро ян В.И., Пушкин М.А. Сдвиг температуры плавления и параметра решетки нанок ластеров металлов на поверхностях твердых тел // В сб.: Аннотац. работ 7-й Кур чатовской молодежной научной школы, 10 – 12 ноября 2009, Москва, РНЦ «Кур чатовский институт», с. 177.

13. Борисюк П.В., Борман В.Д., Пушкин М.А., Тронин В.Н., Троян В.И. Рассея ние медленных электронов на нанокластерах золота на разных подложках // В сб.:

Тез. докл. школы-семинара «Нанотехнологии – производству 2009», 21 – 26 сен тября 2009, Москва, МИСиС, с. 240 – 243.

14. Borisyuk P.V., Borman V.D., Kvanin A.L., Pushkin M.A., Tronin V.N., Troyan V.I. Formation of gold nanoclusters embedded in carbon film under electron beam irradiation of pulsed-laser deposited Au-C system // E-MRS 2009 Spring Meeting, 8 – 12 June 2009, Strasbourg, France, p. Q-11.

15. Борисюк П.В., Борман В.Д., Лебединский Ю.Ю., Пушкин М.А., Тронин В.Н., Троян В.И., Чубунова Е.В. Особенности рассеяния электронов на нанокластерах золота на графите // В сб.: Тез. докл. II Всероссийской конференции Многомас штабное моделирование процессов и структур в нанотехнологиях, 27 – 29 мая 2009, Москва, НИЯУ МИФИ, с. 65 – 66.

16. Троян В.И., Пушкин М.А., Тронин В.Н., Тронин И.В., Борисюк П.В., Борман В.Д., Красовский П.А. Электронные свойства нанокластеров металлов и проблемы нанометрологии // В сб.: Тез. докл. Международного форума по нанотехнологиям, 2008, Москва, т. 1, с.283 – 285.

17. Пушкин М.А., Борисюк П.В., Троян В.И., Тронин В.Н., Борман В.Д. Возмож ности СВВ комплекса Multiprobe MXPS RM VT AFM-25 для диагностики поверх ности и наноструктур методами СЗМ и РФЭС // В сб.: Материалы VI российского семинара Современные средства диагностики плазмы и их применение для кон троля веществ и окружающей среды, 22 – 24 октября 2008, Москва, НИЯУ МИФИ, с. 119 – 121.

18. Борисюк П.В., Пушкин М.А., Троян В.И., Тронин В.Н., Борман В.Д. Иссле дование туннельной проводимости и электронной экранировки в нанокластерах d металлов на поверхности графита // В сб.: Докл. XVIII Международной конф.

«Взаимодействие ионов с поверхностью ВИП-2007», Звенигород, 2007, т. 2, с. 45.

19. Пушкин М.А., Борисюк П.В., Троян В.И. Туннельная проводимость и локализа ция электронов в нанокластерах золота // В сб.: Докл. 9-ой российской научно технической конференции «Электроника, микро- и оптоэлектроника», 2007, Пушкин ские горы, с. 24.

20. Borisyuk P.V., Borman V.D., Pushkin M.A., Tronin V.N., Tronin I.V., Troyan V.I., Smurov I. Density of electronic states in gold nanoclusters in the vicinity of metal nonmetal transition // E-MRS 2007 Spring Meeting, Strasbourg, France, 2007, p. 17.

21. Троян В.И., Пушкин М.А., Лебидько В.В., Борисюк П.В. Особенности изме нения диэлектрической проницаемости нанокластеров металлов вблизи их пере хода в неметаллическое состояние // В сб.: Докл. Международного симпозиума «Качество, инновации, образование и CALS Технологии», Хургада, Египет, 2006, с. 22.

22. Троян В.И., Пушкин М.А., Лебидько В.В., Борисюк П.В. Проявление возбу ждений электрон-дырочных пар в РФЭС и СРМИ спектрах нанокластеров золота.

Переход кластеров в неметаллическое состояние при уменьшении их размера // В сб.: Докл. Международного симпозиума «Качество, инновации, образование и CALS Технологии», Шибеник, Хорватия, 2005, с. 82.

23. Борисюк П.В. Туннельная проводимость нанокластеров золота // В сб.: Тез.

докл. научной сессии МИФИ-2007, т. 9, с. 16 – 17.

24. Борисюк П.В. Исследование рассеяния электронов на нанокластерах Au // В сб.: Тез. докл. научной сессии НИЯУ МИФИ-2010. т. 2, с. 61.



 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.