Презентация Изучение структуры поверхности кристаллов с помощью СЗМ НАНОЭДЮКАТОР II"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Комсомольского муниципального района Хабаровского края средняя общеобразовательная школа № 2 сельского поселения «Село Хурба» Методический совет  01.10.2013 г.

14 февраля 2013 г. приступает  к  университетом  Министерство  образования  и  науки  Хабаровского  края  совместно  с  краевым  институтом  развития  образования  и  Тихоокеанским  государственным  реализации  регионального инновационного образовательного проекта «Изучение  наномира — шаг в будущее» Проект предполагает принципиальное изменение подходов изучения  естественнонаучного  цикла  школьных  предметов  (физика,  химия,  биология, информатика) путем использования нанотехнологий. Проект  будет  реализован  на  базе  шести  общеобразовательных  учреждений Хабаровского края. Это лицей «Ступени» и школа № 12  Хабаровска,  лицей  №  1  Комсомольска­на­Амуре,  школа  поселка  Хурба  Комсомольского  района,  школа  №  2  Амурска  и  школа  №  4  поселка  Чегдомын  Верхнебуреинского  района,  имеющие  статус  краевых инновационных комплексов. Пресс­служба минобрнауки Хабаровского края

25 сентября 2013 г. Для  того,  чтобы  заинтересовать  школьников  изучением  биологии,  математики,  химии,  физики  и  информатики,  в  образовательный  процесс планируется включить нанотехнологии. Одним  из  нововведений  для  школьников  станет  работа  на  наноэдьюкаторе­II  —  учебном  сканирующем  зондовом  микроскопе.  С его помощью школьники смогут вести научно­исследовательскую  деятельность, результаты которой будут представлены не только на  всероссийских, но и на международных конкурсах. Сопровождать  работу  школьников  будут  ученые  ТОГУ,  они  же  будут  проводить  мероприятия  по  повышению  квалификации  и  организовывать практические семинары для педагогов. Краевой  информационно­образовательный  проект  рассчитан  на  школьников  6­11  классов  и  будет  реализовываться  в  течение  трех  лет.  Результатом  инновационного  проекта  послужит  участие  школьников  на  олимпиадах  и  конкурсах  по  дисциплинам  естественнонаучного цикла. Пресс­служба минобрнауки Хабаровского края

Нано не возникло на пустом месте. Нано  возникло  следствие  НТП  и  закономерное  следствие  развития человечества. Если  в  XVIII­XIX  в.  человечество  изучало  просторы  (поверхность)  Земли,  т.е  изучало  двумерное  пространство  (х;  у),  то  после  запуска  спутника  мы  научились  изучать  третье  измерение  (z).  Четвертое  измерение  связано  с    теми  процессами,  которые  протекают  в  этих  трёх  измерениях  –  это время. Нано  –  это  пятое  измерение,  это  область  знаний  и  умений  (технологий), связанных со структурой материи.

Наном трее   (русское  обозначение:  нм;  международное:  nm)  —  дольная  единица  измерения  длины  в  Международной  системе  единиц  (СИ),  равная  одной  миллиардной части метра.  Нанометр  часто  ассоциируется  с  областью  нанотехнологий  и  с  длиной  волны  видимого  света.  Это  одна  из  наиболее  часто  используемых  единиц  измерения  малых  длин.  Нанометр  также  наиболее  часто  используется  в  описании  технологий полупроводникового производства. Нанометр равен 10 ангстремам. Сравнительные характеристики нанометра Длины волны видимого света, воспринимаемого человеком, лежат в диапазоне  380—760  нм  (соответственно  цвет  такого  излучения  изменяется  в  диапазоне  от  фиолетового до красного). Расстояние между атомами углерода в алмазе равно 0,154 нм. Данные  на  компакт­дисках  записываются  в  виде  углублений  (по­английски  такое углубление называются pit), имеющих размеры: 100 нм глубины и 500 нм  ширины. Современные  передовые  технологии  производства  микросхем  оперируют  с  элементами размером 22—45 нм, переходят на элементы 14 нм[1] и планируют  уменьшить их в будущем до 5 нм.

ОПТИЧЕСКИЕ ДИСКИ     Оптические CD –диски рассчитаны на использование  инфракрасного лазера с длиной волны 780 нм и имеют  информационную емкость 700 Мбайт.     Оптические DVD­диски рассчитаны на использование  красного лазера с длиной волны 650 нм и имеют  информационную емкость от 4,7 Гбайт (однослойные  DVD­диски ) до 8,5 Гбайт (двухслойные DVD­диски).    Оптические диски HD DVD и Blu­Ray рассчитаны на  использование синего лазера с длиной волны 405 нм и  имеют информационную емкость в 3­5 раз  превосходящую информационную емкость DVD­дисков. CD­ и DVD­диски Однослойные и  двухслойные DVD­диски HD DVD

Атомно­силовой микроскоп для  практических занятий по  нанотехнологиям

Современный металлографический микроскоп Альтами МЕТ 3М

микроскопа  (СЗМ),  визуализировать,  диагностировать  Достижения  современной  науки  и  технологии  во  многом  связаны  с  появлением  в  арсенале  экспериментаторов  принципиально  нового  инструмента  сканирующего  ­  предоставившего  зондового  возможность  и  модифицировать  вещество  с  нанометровым  уровнем  пространственного разрешения.  еще  недавно  казавшиеся  Именно  фантастическими  прямые  эксперименты  с  отдельными  молекулами  и  атомами  стали  вполне  реальными  и  даже  обычными  не  только  для  фундаментальных  исследований,  но и для прикладных разработок в нанотехиологин. В  спектроскопии  приближенным  твердотельным  исследования на некоторое малое расстояние. сканирующей  лежит  зондом,  взаимодействие  к  благодаря  СЗМ  основе  зондовой  микроскопии  и  между  объекту

Образно выражаясь, можно сказать, что, если в оптическом  или  электронном  микроскопах  образец  осматривается,  то  в  СЗМ ­ощупывается и обстукивается.  Прототипом  СЗМ  в  определенном  смысле  является  стетоскоп,  с  помощью  которого  еще  в  позапрошлом  веке  врач прослушивал больного.  Действительно,  размер  стетоскопа  (зонда)  и  расстояние  от  него  до  объекта  исследования  много  меньше  длины  волны  детектируемых  акустических  колебаний,  именно  поэтому,  сканируя  стетоскопом,  удается  определить  положение  сердца в грудной клетке с пространственным разрешением  во много раз превосходящим длину волны звука.

Атомно­силовой  микроскоп  (АСМ)  был  изобретён  в  1986  году  Гердом  Биннигом,  Кэлвином  Куэйтом  и  Кристофером  Гербером.  В  основе  работы  АСМ  лежит  силовое  взаимодействие  между  зондом  и  поверхностью,  для  регистрации  которого  используются  специальные  зондовые  датчики,  представляющие  собой  упругую  консоль  с  острым  зондом на конце. Сила, действующая на зонд со стороны поверхности,  приводит  к  изгибу  консоли.  Регистрируя  величину  изгиба,  можно  контролировать силу взаимодействия зонда с поверхностью.

Получение  АСМ  изображений  рельефа  поверхности  связано  с  регистрацией  малых  изгибов  упругой  консоли  зондового  датчика.  В  атомно­силовой  микроскопии  для  этой  цели  широко  используются  оптические методы. Оптическая система АСМ юстируется таким образом, чтобы излучение  полупроводникового  лазера  фокусировалось  на  консоли  зондового  датчика,  а  отраженный  пучок  попадал  в  центр  фоточувствительной  области  фотоприемника.  В  качестве  позиционно  —  чувствительных  фотоприемников применяются четырехсекционные полупроводниковые  фотодиоды.

nanoeducator_2_p.pdf