Исследование состава композитных структур методом просвечивающей электронной микроскопии
Рис.1 (а)
Рис.1 (б)
Рис.2
Рис.1. ПЭМ изображение (а) многослойного зеркала Mo/Be для экстремального ультрафиолетового излучения. б – фрагмент элементной карты полученной с помощью спектроскопии потерь энергии электронов на характеристических линиях. В правом нижнем углу виден локальный дефект периодичности – перемешивание материалов
Рис. 2. Изображения, полученные в СЭМ (а) и ПЭМ (b), для МУНТ, декорированных сплошными нанопокрытиями TiC, и спектры EELS (c) области TiC, обозначенной желтым квадратом на (б) (синий спектр). Красные и зеленые линии показывают профили спектров Ti и C соответственно.
Оптические элементы, предназначенные для фокусировки, отражения или манипуляции рентгеновским излучением (энергия 0.1–10 кэВ), которое не отражается от обычных зеркал из-за высокой проникающей способности. Общей тенденцией последних лет в рентгеновской оптике стало применение традиционных методов, таких как просвечивающая микроскопия, литография, наблюдательная астрономия в коротковолновой части УФ диапазона (длина волны от 2 до 100 нм). Многослойный зеркала (Mo/Be) используются для широкого диапазона энергий, что уникально для применения таких структур для разработки синхротронов.
Для рентгеновских зеркал EELS-спектры критически важны для анализа наноуровневых свойств, влияющих на отражательную способность и долговечность. EELS идентифицирует элементы по характеристическим энергиям потерь (например, K-край для Be или L-край для Mo). Это позволяет контролировать чистоту материалов: примеси (оксиды, углерод) снижают прозрачность и отражение рентгена, что видно по дополнительным пикам в спектре. Также в многослойных зеркалах (Mo/Si, Mo/Be) EELS выявляет диффузию, аморфные фазы или напряжения на границах (рис.1).
EELS спектрометрия также дала интересную информацию о локальном распределении элементов и при исследовании других композитных структур, например, многослойных углеродных трубок, декорированных различными нанопокрытиями. Пример такого результата приведен на рис.2.
Рис. 2. Изображения, полученные в СЭМ (а) и ПЭМ (b), для МУНТ, декорированных сплошными нанопокрытиями TiC, и спектры EELS (c) области TiC, обозначенной желтым квадратом на (б) (синий спектр). Красные и зеленые линии показывают профили спектров Ti и C соответственно.
Оптические элементы, предназначенные для фокусировки, отражения или манипуляции рентгеновским излучением (энергия 0.1–10 кэВ), которое не отражается от обычных зеркал из-за высокой проникающей способности. Общей тенденцией последних лет в рентгеновской оптике стало применение традиционных методов, таких как просвечивающая микроскопия, литография, наблюдательная астрономия в коротковолновой части УФ диапазона (длина волны от 2 до 100 нм). Многослойный зеркала (Mo/Be) используются для широкого диапазона энергий, что уникально для применения таких структур для разработки синхротронов.
Для рентгеновских зеркал EELS-спектры критически важны для анализа наноуровневых свойств, влияющих на отражательную способность и долговечность. EELS идентифицирует элементы по характеристическим энергиям потерь (например, K-край для Be или L-край для Mo). Это позволяет контролировать чистоту материалов: примеси (оксиды, углерод) снижают прозрачность и отражение рентгена, что видно по дополнительным пикам в спектре. Также в многослойных зеркалах (Mo/Si, Mo/Be) EELS выявляет диффузию, аморфные фазы или напряжения на границах (рис.1).
EELS спектрометрия также дала интересную информацию о локальном распределении элементов и при исследовании других композитных структур, например, многослойных углеродных трубок, декорированных различными нанопокрытиями. Пример такого результата приведен на рис.2.
Контактное лицо
Публикации
- High reflective Mo/Be/Si multilayers for the EUV lithography. N.I. Chkhalo, S.A. Gusev, A.N. Nechay, D.E. Pariev, V.N. Polkovnikov, N.N. Salashchenko, F. Schafers, M.G. Sertsu, A. Sokolov, M.V. Svechnikov , D. A. Tatarsky. Optics Letters, Vol. 42 No. 24 pp. 5070-5073 (2017)
- Influence of barrier interlayers on the performance of Mo/Be multilayer mirrors for next-generation EUV lithography,- M. V. Svechnikov, N. I. Chkhalo, S. A. Gusev, A. N. Nechay, D. E. Pariev, A. E. Pestov, V. N. Polkovnikov, D. A. Tatarskiy, N. N. Salashchenko, F. Schäfers, M. G. Sertsu, A. Sokolov, Y. A. Vainer, and M. V. Zorina, Opt. Express 26, 33718-33731 (2018).
- Investigation of physical properties of Si crystallites in W/Si multilayers. Tatarskiy D.A., Chkhalo N.I., Garakhin S.A., Kumar N., Nikolaev K.V., Polkovnikov V.N., Rogachev A., Svechnikov M.V., Yakunin S.N. // Journal of Applied Crystallography. V. 55. 2022.
- Модифицирование методом mocvd поверхности многостенных углеродных нанотрубок с целью придания им необходимых физико-химических свойств. А.М. Объедков, Б.С. Каверин, С.А. Гусев, А.Б. Езерский, Н.М. Семенов, А.А. Зайцев, Г.А. Домрачев.. Поверхность, №7, с 67-72 (2009)
- Novel hybrid materials based on the vanadium oxide nanobelts. G.S. Zabrodina, S.G. Makarov, K.V. Kremlev, P.A. Yunin, S.A. Gusev, B.S. Kaverin, L.B. Kaverina, S.Y. Ketkov. Appl. Surf. Sci., 368 (2016), р. 395-402.
- Effect of Ce(III)-Cu(II) 15-metallacrown-5 compounds on the dispersion of multi-walled carbon nanotubes in aqueous solutions: Toward surfactant-free applications. M.A. Katkova, G.S. Zabrodina, K.V. Kremlev, S.A. Gusev, A.M. Obiedkov, B.S. Kaverin, I.G. Fomina, I.L. Eremenko. Thin Solid Films 628 (2017) 112–116.
- Газофазный синтез нового функционального гибридного материала на основе многостенных углеродных нанотрубок, декорированных ограненными нанокристаллами алюминия. Кремлев К.В., Объедков А.М., Семенов Н.М., Каверин Б.С., Кетков С.Ю., Гусев С.А., Юнин П.А., Елкин А.И., Аборкин А.В. Письма в журнал технической физики, 2018, выпуск 19 , стр. 24.
- The Structure and Chemical Composition of the Cr and Fe Pyrolytic Coatings on the MWCNTs’ Surface According to NEXAFS and XPS Spectroscopy. Danil Sivkov, Olga Petrova, Alena Mingaleva, Anatoly Ob’edkov , Boris Kaverin , Sergey Gusev , Ilya Vilkov , Sergey Isaenko, Dmitriy Bogachuk, Roman Skandakov, Viktor Sivkov, Sergey Nekipelov. Nanomaterials 2020, 10, 374; doi:10.3390/nano10020374.
- Single-step synthesis of TiC mesocrystals on the MWCNTs surface by the pyrolysis of Cp2TiCl2. Vilkov I.V., Kaverin B.S., Obedkov A.M., Semenov N.M., Ketkov S.Y., Rychagova E.A., Gusev S.A., Tatarskiy D.A., Andreev P.V., Aborkin A.V. Materials Today Chemistry. V. 24. 2022. P. 100830