logotype
    

УЧРЕЖДЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ИНСТИТУТА ОБЩЕЙ ФИЗИКИ им.А.М.ПРОХОРОВА РАН

  
line decor
   English version
line decor
 
 
 
 
  
ЛАБОРАТОРИЯ СКАНИРУЮЩЕЙ ЗОНДОВОЙ МИКРОСКОПИИ

 

Направления исследований:

  • Разработка сверхвысоковакуумных зондовых микроскопов
  • Разработка технологий атомного масштаба
  • Разработка систем квантовой криптографии

 

Основные результаты исследований

  • Изучение механизмов поверхностных химических реакций на атомном уровне. Основные системы для исследования: взаимодействие I2, Cl2 с монокристаллами Ag, Cu, Si, GaAs.
  • Изучение структурных фазовых переходов в адсорбированных слоях, зародышеобразования и роста тонких пленок на томном уровне. 
  • Разработка технологий создания двумерно и трехмерно упорядоченных массивов полупроводниковых и металлических кластеров на поверхности металлов. В качестве поверхностных шаблонов используются сети петлевых дислокаций Cu(111)-(9?9)-Ag и  Ni(111)-(9?9)-Au.
  • По результатам исследований опубликовано более 40 статей в реферируемых журналах и 1 монография.  

Разработка приборов для физики поверхности и нанотехнологий

  • Сверхвысоковакуумный сканирующий туннельный микроскоп GPI 300. Разработан в 1995 г., с 2002 г. серийно выпускается фирмой ЗАО НПФ "Сигма Скан". Поставлено 13 приборов в институты РАН и университеты России и Европы.
  • Низкотемпературный сверхвысоковакуумный сканирующий туннельный микроскоп GPI CRYO, работающий в широком диапазоне температур 5-300 К. Создан в 2006 г.
  • Технологии и оборудование для подготовки зондов для сканирующих туннельных микроскопов, включая установку электрохимического формирования острий и комплекс оборудования и методик заточки острий в сверхвысоком вакууме ионными пучками.
  • Разработан и реализован метод усиления сигнала комбинационного рассеяния света в туннельном зазоре СТМ (TERS – Tip Enhanced Raman Scattering) для стандартного спектрометра Jobin Yvon (Франция). Использован миниатюрный СТМ сканер с зондами и подложкой из золота. Усиление составило 1000 раз. 

Проекты, контракты, гранты

  • Контракт с Минобрнауки. "Колебательная спектроскопия одиночных молекул с использованием низкотемпературного сверхвысоковакуумного сканирующего туннельного микроскопа" 2010-2012 гг.
  • Контракт с Минобрнауки. «Разработка подходов для реализации релятивистской квантовой криптографии»
  • Совместная лаборатория НЦНИ-РАН «Инструментарий, Измерения, Технологии Атомного Масштаба с использованием активных газов (ИИТАМ)» 2010-2013 гг.
  • Контракт с с Минобрнауки. Релятивистская квантовая криптография. 2011-2013 гг.

Обучение студентов

  • Разработаны 4 лабораторных работы по физике поверхности на сверхвысоковакуумном оборудовании.
  • Разработаны и читаются два односеместровых курса лекций для студентов 5 курса МФТИ и МИРЭА. Это "Введение в физику поверхности" и "Методы зондовой микроскопии"

Оборудование

Сверхвысоковакуумный низкотемпературный сканирующий туннельный микроскоп GPI CRYO.

       
а)                                                        б)

СТМ-изображения поверхности Au(111), полученные при температуре Т = 5 К. а) Атомная структура "жирафа", образованная атомами хлора. Слева и справа от структуры отчетливо видны сдвоенные доменные стенки, характерные для поверхности Au(111); б) "Наскальная живопись", образованная кластерами хлорида золота AuCl6

Публикации

2014

  1. V. V. Zheltov, V. V. Cherkez, B. V. Andryushechkin,G. M. Zhidomirov, B. Kierren, Y. Fagot-Revurat, D. Malterre, and K. N. Eltsov. Structural paradox in submonolayer chlorine coverage on Au(111). PHYS. REV. B 89, 195425 (2014)
  2.  K.N. Eltsov, A.A. Vedeneev. Study of 4x2/c(8x2)-2x4/c(2x8) structural transition on GaAs(001) due to molecular iodine action. Письма ЖЭТФ (JETP Letters). 99 (2014)537-541
  3. I.V. Radchenko, K.S. Kravtsov, S.P. Kulik and S.N. Molotkov "Relativistic quantum cryptography", LASER PHYS. LETT. 11 (2014) 065203
  4. V. V. Zheltov, B. V. Andryushechkin,G. M. Zhidomirov, B. Kierren, Y. Fagot-Revurat, D. Malterre, and K. N. Eltsov. Chlorine adsorption on Cu(111) revisited: LT-STM and DFT study. SURFACE SCIENCE, 2015, в печати
  5. T.V. Pavlova, G. M. Zhidomirov, and K. N. Eltsov.  First-principle study of Cu(111) chlorination: does chlorine or copper chloride desorbs? PHYS. REV. B. подготовлено для публикации
  6. S.L. Kovalenko, T.V. Pavlova, B. V. Andryushechkin and K. N. Eltsov. Synthesis of large size monocrystal of graphene on Ni(111). PHYS. REV. LETT. подготовлено для публикации.
  7. V. Cherkez, B.V. Andryushechkin, B. Kierren, C. Didiot, Y. Fagot-Revurat, D. Malterre, V. V. Zheltov and K.N. Eltsov. Self-organized nano-porous lattice formed from individual atoms on the surface of metal. PHYS. REV. B. подготовлено для публикации.
  8. Novikov Yu.A. Measurement of Electron Density Distribution in the Probe of a Low Voltage SEM. // Journal of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 2013, V. 7, No. 6, p. 1277–1282.
  9. Novikov Yu.A. Effect of the Inclination of a Test Object on the Calibration of an SEM. // Journal of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 2013, V. 7, No. 6, p. 1283–1288.
  10. В.В. Желтов, Б.В. Андрюшечкин, Г.М. Жидомиров, К.Н. Ельцов. Латеральное взаимодействие атомов галогена на поверхности Au(111) при низкой степени покрытия. Труды VIII Совещания «Актуальные проблемы физики конденсированных сред», Пермь 2014, 15 стр.
  11. Т.В. Павлова. Динамика гетерогенной химической реакции: от диссоциации молекулы к продуктам реакции. Материалы конференции молодых учёных ИОФ РАН, стр. 17-21, 2014.
  12. Новиков Ю.А. РЭМ изображения микро- и наноструктур в обратно рассеянных электронах. 1. Метод исследования. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2014, № 8, с. 46-57.
  13. Новиков Ю.А. Виртуальный растровый электронный микроскоп. 3. Полуэмпирическая модель формирования сигнала РЭМ. // Микроэлектроника, 2014, т. 43, № 4, с. 263-274.
  14. Новиков Ю.А. Плотность распределения электронов в зонде низковольтного РЭМ. // Микроэлектроника, 2014, т. 43, № 5, с. 373-383.
  15. Новиков Ю.А. Виртуальные измерительные приборы. // Нано- и микросистемная техника, 2014, № 11, с. 29-36.
  16. Ю.В. Ларионов, Ю.А., Измерение диаметра пучка РЭМ с помощью рельефной структуры: влияние контаминации, Поверхность, 2014, №11, с.51-60

2012-2013

  • V.V.Zheltov, V.V.Cherkez, G.M.Zhidomirov, B.V.Andryushechkin, B. Kierren, Y. Fagot-Revurat, D. Malterre and K.N.Eltsov, Structural paradox in chlorine submonolayer on Au(111). Physical Review Letters, направлена в печать..
  • B.V. Andryushechkin, V.V.Cherkez, V.V. Zheltov, G.M. Zhidomirov, B. Kierren, C. Didiot, D. Malterre and K.N. Eltsov, Adsorption of chlorine on Ag(111): submonolayer coverage range, Physical Review B, (2013), under revision.
  • B.V. Andryushechkin, V.V. Cherkez, E.V.Gladchenko, G.M.Zhidomirov, B. Kierren, C.Didiot, D. Malterre, and K.N.Eltsov, Self-organization of gold chloride molecules on Au(111) surface, Journal of Physical Chemistry C (2013), DOI: 10.1021/jp409258z.
  • B.V. Andryushechkin, V.V. Cherkez, T.V.Pavlova, G.M. Zhidomirov, and K.N.Eltsov, Structural transformations of Cu(110) surface induced by adsorption of molecular chlorine, Surface Science 608 (2013) 135-145.
  • B.V.Andryushechkin, V.V. Cherkez, E.V. Gladchenko, G.M. Zhidomirov, B. Kierren, Y. Fagot-Revurat, D. Malterre, and K.N. Eltsov, New insight into the structure of saturated chlorine layer on Ag(111): LT-STM and DFT study, Applied Surface Science 267 (2013) 21–25.

 

2011

  • B.V.Andryushechkin, V.V.Cherkez, E.V.Gladchenko, G.M.Zhidomirov, B.Kierren, Y.Fagot-Revurat, D.Malterre , K.N.Eltsov, New insight into the structure of saturated chlorine layer on Ag(111): LT-STM and DFT study, Applied Surface Science, in press
  • B. V. Andryushechkin, V. V. Cherkez, B. Kierren, Y. Fagot-Revurat, D. Malterre, and K. N. Eltsov. Commensurate-incommensurate phase transition in chlorine monolayer chemisorbed on Ag(111):Direct observation of crowdion condensation into a domain-wall fluid. Phys. Rev. B 84 (2011) art.no 205422.
  • B. V. Andryushechkin, V. V. Cherkez, E. V. Gladchenko, G. M. Zhidomirov, B. Kierren, Y. Fagot-Revurat, D. Malterre, and K. N. Eltsov. Atomic structure of Ag(111) saturated with chlorine: Formation of Ag3Cl7 clusters. Phys. Rev. B 84 (2011) art.no 075452.
  • Z. Wang, K. Kravtsov, J. Chang, and P. R. Prucnal, "Sensor data transmission overlay on gigabit passive optical networks," J. Opt. Commun. Netw., vol. 3, no. 7, (2011) pp. 553–558.
  • Богданов Ю.И., Гавриченко А.К., Кравцов К.С., Кулик С.П., Морева Е.В., Соловьев А.А. "Статистическое восстановление смешанных состояний поляризационных кубитов", ЖЭТФ, Том 140, №2, (2011), стр. 224-235.
  • Y. I. Bogdanov, G. Brida, I. D. Bukeev, M. Genovese, K. S. Kravtsov, S. P. Kulik, E. V. Moreva, A. A. Soloviev, and A. P. Shurupov, "Statistical estimation of the quality of quantumtomography protocols," Phys. Rev. A 84 (2011) art.no 042108.
  • Б.В.Андрюшечкин, Самоорганизация атомов хлора и хлоридных структур на поверхности Au(111), Труды XV Межд. Симп. "Нанофизика и нанофотоника", с. 259-260, (2011).

2010

  • B. V. Andryusheckin, V. V. Cherkez, V. M. Shevlyuga, and K. N. Eltsov. Structural Transformations on Cu(110) under Molecular Iodine Action. Physics of Wave Phenomena 2010, Vol. 18, No. 3, pp. 172–184.
  • B. V. Andryushechkin, V. V. Cherkez, E. V. Gladchenko, G. M. Zhidomirov, B. Kierren, Y. Fagot-Revurat, D. Malterre, and K. N. Eltsov. Structure of chlorine on Ag(111): Evidence of the (3х3) reconstruction. Phys. Rev. B 81 (2010) art.no 205434.
  • Didiot C., Cherkez V., Kierren B., Fagot-Revurat Y., Malterre D. Bulk state confinement and band folding in nanostructured surfaces Phys.Rev.B 81 (2010) art.no 075421.
  • B.V. Andryushechkin, K.N. Eltsov, A.V. Kuzmichev, V.M. Shevlyuga. Electron induced chemical transformations in condensed chlorine layer on Si(100). Physics of Wave Phenomena, 2010 V.18, №4 P.301-310.
  • Андрюшечкин Б.В. Современное состояние исследований структурных фазовых переходов в адсорбированных слоях, Труды ИОФАН, том 66: (2010) стр.6-19
  • Андрюшечкин Б.В., Гладченко Е.В., Дидье К., Ельцов К.Н., Жидомиров Г.М., Керрен Б., Черкез В.В. Наноструктурирование поверхности Ag(111) при воздействиимолекулярного хлора, Труды ИОФАН, том 66: (2010) стр. 20-51
  • Андрюшечкин Б.В., Дидье К., Ельцов К.Н., Керрен Б., Черкез В.В. Самоорганизация атомов хлора и хлоридных структур на поверхности Au(111) , Труды ИОФАН, том 66: (2010) стр. 52-76
  • Андрюшечкин Б.В., Черкез В.В., Шевлюга В.М., Ельцов К.Н. Зародышеобразование и рост пленки йодида меди на поверхности Cu(110) при адсорбции молекулярного йода. Труды ИОФАН, том 66: (2010) 77-96
  • Андрюшечкин Б.В., Гладченко Е.В., Рожкова А.С., Ельцов К.Н., Керрен Б., Черкез В.В. Структурные превращения и реконструкции поверхности Cu(110)при адсорбции хлора, Труды ИОФАН, том 66: (2010) стр. 97-132
  • Андрюшечкин Б.В., Гладченко Е.В., Жидомиров Г.М., Корлюков А.А., Ельцов К.Н. Атомная и электронная структура поверхности Ag(100) при воздействиимолекулярного йода, Труды ИОФАН, том 66: (2010) стр.133-155
  • Веденеев А.А., Ельцов К.Н. Структурные превращения в слое атомов йода, адсорбированных на поверхности GаAs(001)-4´2/c(8´2), Труды ИОФАН, том 66: (2010) стр. 169-194
  • Arapkina L. V.; Yuryev V. A.; Shevlyuga V. M.; et al., Phase transition between (2 x 1) and c(8 x 8) reconstructions observed on the Si(001) surface around 600 оC, JETP LETTERS 92 (2010) 310-314.

 

2008-2009

  • Е.В.Гладченко, Б.В.Андрюшечкин, Г.М. Жидомиров, К.Н.Ельцов Экспериментальное и теоретическое исследование локальной структуры поверхности Ag(100) в реакции взаимодействия с молекулярным йодом. Физическое образование в вузах. Приложение. Т.15, №1 (2009) С. П14-П15.
  • B. V. Andryushechkin, G. M. Zhidomirov, K. N. Eltsov, Y. V. Hladchanka (E.V.Gladchenko), A. A. Korlyukov, Local structure of the Ag(100) surface reacting with molecular iodine: Experimental and theoretical study, Phys. Rev. B 80, 125409 (2009).
  • Б.В. Андрюшечкин, К.Н. Ельцов, А.В. Кузмичев, В.М. Шевлюга. Низкотемпературное хлорирование Si(100), инициированное электронным пучком. ФТТ.
  • A.A. Vedeneev, K.N. Eltsov. Study of 4x2/c(8x2) ® 2x4/c(2x8) structural transition on GaAs(001) due to molecular iodine action. Surface Science 2009.
  • B. V. Andryushechkin, Y. V. Hladchanka, G. M. Zhidomirov, A. A. Korlyukov and K. N. Eltsov. Local structure of the Ag(100) surface reacting with molecular iodine: Experimental and theoretical study. PRB 80 (2009) 125409
  • B. V. Andryushechkin, Y. V. Hladchanka, G. M. Zhidomirov, B.Kierren, C. Didiot, D. Malterre, and K. N. Eltsov. Revisiting chlorine structure on Ag(111): evidence of 3x3 reconstruction. PRL.
  • A.A. Vedeneev, K.N. Eltsov. Atomic scale behavior of iodine adsorbed on GaAs(001)-4x2/c(8x2): "ghosts" as nucleation sites. PRL.
  • К.Н. Ельцов. Аналитические возможности сверхвысоковакуумного сканирующего туннельного микроскопа. Международный семинар по поверхности и низкоразмерным системам LDS 2008 (Лоо, 5-9 сентября 2008 г), с. 15-19.
  • Б.В. Андрюшечкин. Поверхностные фазовые переходы. Труды международного семинара по поверхности и низкоразмерным системам LDS 2008 (Лоо, 5-9 сентября 2008 г), с. 27-30.
  • Boris Andryushechkin , Konstantin Eltsov , Vladimir Cerchez , Bertrand Kierren, Clement Didiot and Daniel Malterr. Chlorine adsorption on Ag(111): low temperature STM study. ECOSS-25 ( Liverpool, 2008).
  • Boris Andryushechkin, Konstantin Eltsov, Vladimir Cerchez. Structural phase transitions in chlorine monolayer on Cu(110). ECOSS-25 ( Liverpool, 2008).
  • C. Didiot, B. Andryushechkin, V. Cerchez, B. Kierren, D. Malterre and K. Eltsov. Surface state mediated ordering in Cl overlayer on Au(111) and Au(788). ECOSS-25 ( Liverpool, 2008).
  • B. Andryushechkin. Iodine on Ag(100): STM and DFT study. International Seminar "Statistical Physics and Low Dimensional Structures SPLDS'08" ( Nancy, France 23-27 May 2008 )  http://www.lpm.u-nancy.fr/SPLDS2008/.
  • Boris Andryushechkin, Konstantin Eltsov, Vladimir Cerchez, Bertrand Kierren, Clement Didiot and Daniel Malterr. Chlorine adsorption on Ag(111): low temperature STM study. 8 Japan-Russia Seminar on Semiconductor Surfaces, (October 19-23 2008, Sendai, Japan).
  • К.Н. Ельцов. Управление атомной структурой поверхности материалов A IIIB V молекулярными галогенами. Пленарная лекция. Тезисы докладов XIII национальной конференции по росту кристаллов НКРК 2008 (Москва, 17-21 ноября 2008 г), с.6.

 

 
 


Заведующий лабораторией

Ельцов Константин Николаевич

 

(Сотрудники лаборатории...)

  
 
    | Карта сайта | Webmaster | ©2010 ЦЕНИ ИОФ РАН