Laboratoriya işi № Skanedici zond mikroskopu(szm) vasitəsilə nümu
Yüklə 187,65 Kb. Pdf görüntüsü
|
“Nanotexnologiyadan laboratoriya işləri”. Dərs vəsaiti
menyusundan istifadə edərək Open və ya New və yaxud alətlər panelində uyğun düymələri seçməklə işə başlamaq olar. File New komandasını seçilməsi SZM də ölçmələrə keçməyi göstərir. File ⇒ Open komandasını seçmək isə əvvəllər alınmış şəkillərə baxılması və işlədilməsi başa düşülür. Proqram ölçmələrlə yanaşı həmçinin verilənlərə baxılmasını və həmdə işlədilməsinə imkan verir. ⇒
File ⇒ New komandasının icra olunmasından sonra ekranda dialoq pəncərəsi yaranmış olur, işçi qovluğun seçilməsi və ya yaradılması imkanı yaranır və cari ölçmələrin nəticələri qovluğa yazılacağı nəzərdə tutulur. Ölçmə prosesini apararkən bütün alınmış verilənlər ardıcıl olaraq razılaşmaya görə ScanData+i.spm adlı fayla yazılacaq, burada i-indeksi proqram işə düşərkən sıfır qiymətini alır və hər bir yeni ölçmələr üçün qiyməti artmış olur. ScanData+i.spm faylları işçi qovluqda yerləşdirilir. Hər yeni ölçmələrə başlamazdan əvvəl qərarlaş- dırılır. Ölçmələr aparılan vaxtı başqa işçi qovluğun seçilməsi
28
Skanedici zond mikroskopu (SZM) vasitəsilə nümunə səthinin topoqrafiyasının alınması. Təcrübənin nəticələrinin işlənməsi
imkanı mövcuddur. Bunun üçün proqramın baş pəncərəsinin alətlər panelində yerləşən düyməsini sıxmaq lazımdır. Skanetmə pəncərəsində Save Experiment düyməsini sıxmaqla cari ölçmələrin nəticələrini saxlamaq olar, yaranan dialoq pəncərəsində qovluğu seçmək və faylın adını göstərmək lazımdır, bu zaman ScanData+i.spm faylı ölçmələr aparılan proses vaxtı müvəqqəti fayl olub sizin göstərdiyiniz fayl adına dəyişəcək. Ölçmələrə başlamazdan əvvəl fayl seçdiyiniz işçi qovluqda saxlanılacaq. Əgər ölçmələrin nəticələrini saxlanıl- mazsa onda yenidən proqramı işlədərkən ScanData+i.spm müvəqqəti fayla yazılmış nəticələr ardıcıl olaraq yenidən yazılacaq(Əgər işçi qovluq dəyişməyibdirsə) proqramı bağla- yarkən və yenidən işlədərkən işçi qovluqda ölçmələrin nəticələri olan müvəqqəti faylların mövcudluğu haqqında xəbərdaredici məlumat verilir. ScanData standart adını dəyişmək olar. Bunu işçi qovluğun seçilməsi pəncərəsində etmək olar. İşçi qovluğun seçilməsi pəncərəsi proqramın baş pəncərəsinin alətlər panelində yerləşən düyməsini sıxmaqla həyata keçirilir. SPM File Explorer pəncərəsində ölçmələrin nəticəsini saxlamaq olar. Lazımı faylları növbə ilə seçərək seçilmiş qovluqda onları saxlamaq lazımdır.
na çevirmək olar. Bunu NT MDT istifadə olunan Nova və başqa proqramlarla da etmək olar. Skanedilmiş şəkillər həmçinin onların kəsikləri olan verilənləri ASCII formatına çevirmək olar. Verilənləri ASCII formatına çevirmək üçün proqramın baş pəncərəsindəki alətlər panelində yerləşmiş Export düyməsini sıxmalı və ya File menyusunun Export ASCII rejimini seçmək lazımdır. → Dialoq pəncərəsini bağladıqdan sonra ekranda cihazın idarə olunması paneli görünür(Şəkil 1-20). Cihazın idarə olunması
29
“Nanotexnologiyadan laboratoriya işləri”. Dərs vəsaiti
panelinin sol hissəsində SZM-in konfiqurasiyasını seçmək üçün düymələr yerləşir. - skanedici qüvvə mikroskopu (SQM) - skanedici tunel mikroskopu (STM)
SQM ölçmələrinə hazırlıq aşağıdakı əməliyyatların yerinə yetirilməsindən ibarətdir:
Nümunəni qoymazdan əvvəl zond çeviricisini elə çıxarmalı ki, zond zədələnməsin. Nümunənin bərkidilməsinin iki üsuluna baxılır: - maqnit stolda (bu halda nümunə metal üzərinə bərkidilməli- dir);
- ikitərəfli yapışqanlı lent vasitəsi ilə metal üzərində nümunə yerləşdirilməlidir. İkitərəfli lentdə olan nümunəni qoymaq üçün dirəkdən saxlayıcını burmaqla açmaq (skanedicinin zədələməmək üçün), sonra isə dayağa qədər onu yavaşca bağlamaq lazımdır. Maqnit bərkidilmə halında, nümunənin dəyişməsi altlığı açmadan və ya bağlamadan həyata keçirilir:
Zond çeviricisinin yerinə qoyulması həmişə nümunənin altlığa qoyulmasından sonra yerinə yetirilməlidir. Çeviricini 1 əl ilə gətirmə burğusu ilə saat əqrəbinin istiqamətində fırlatmaqla yuxarı vəziyyətə gətirilir(Şəkil 1-21). Ölçü başlığı-
30
Skanedici zond mikroskopu (SZM) vasitəsilə nümunə səthinin topoqrafiyasının alınması. Təcrübənin nəticələrinin işlənməsi
nın qapağındakı 2 zond çeviricisinin burğusunu boşaldıb, zond saxlayıcının yuvasına qoymalı və qeydedici vinti saat əqrəbi istiqamətində yüngülcə bərkitmək lazımdır (Şəkil 1-21).
Skanetmənin yerinin seçilməsi Nümunə üzərində tədqiqat olunan yerin seçilməsi üçün, cihazın aşağı hissəsində yerləşmiş iki koordinatlı stoldakı yerdəyişmə burğulardan istifadə olunur.
Hər bir ölçmə üçün zondun qabaqcadan yaxınlaşması əməliyyatı zəruri deyil. Onun zəruriliyi nümunə və zond arasın- dakı məsafənin qiymətindən asılı olaraq yerinə yetirilir. Əgər zondun ucu ilə nümunə səthi arasındakı məsafə 0,5-1mm-dən böyükdürsə, onda zondun nümunə səthinə yaxınlaşması əməliyyatının aparılması məqsədə uyğundur. Zondla nümunə arasındakı məsafə böyük olarsa zondun nümunəyə avtomatik yaxınlaşması prosesinə çox vaxt tələb olunacaqdır. Zondu aşağıya salmaq üçün əllə gətirmə burğusundan istifadə edilir. Bu zaman zond və nümunə səthi arasındakı məsafəyə vizual olaraq lupa vasitəsilə nəzarət etmək lazımdır. Rezonans əyrisinin qurulması və işçi tezliyin daxil edilməsi Hər bir təcrübəni aparmazdan əvvəl bu əməliyyatın yerinə yetirilməsi zəruridir və bunu etmədən gələcək ölçmələrin mərhələlərinə keçid bağlıdır. Bundan başqa ölçmə prosesi
31 “Nanotexnologiyadan laboratoriya işləri”. Dərs vəsaiti
zamanı elə vəziyyət yaranır ki, bu əməliyyatın təkrar yerinə yetirilməsi tələb olunur (məsələn, kontakt itərkən). Rezonans axtarışı ADJUST ⇒RESONANCE əmri ilə yerinə yetirilir. Bu əməliyyatın yerinə yetirilməsi, generator tərəfindən verilən məcburi rəqslərin tezlikləri dəyişərkən, zondun rəqs amplitudının ölçülməsi üçün nəzərdə tutulur. Bunun üçün Run düyməsini sıxmalı.
Şəkil 1-22. Rezonansın axtarışı rejimi pəncərəsi və işçi tezliyin təyini: a) -avtomatik rejim; b) -əl rejimi Avtomatik rejimində zondun rəqs amplitudunın müşahidə olunan maksimal qiymətinə bərabər generatorun tezliyi avtomatik təyin olunur. Verilmiş tezlik diapazonunda zondun rəqs amplitudının dəyişməsinin göstərən qrafikdə rezonans pikinin formasını müşahidə etməyə imkan verir(Şəkil 1-22 a). Əgər rezonans piki aydın ifadə olunmayıbdırsa və ya rezonans tezliyində amplitud kiçikdirsə (1V aşağı), onda ölçmələri apar- maq üçün parametrləri dəyişmək zəruridir və rezonans tezliyi təkrar təyin etmək lazımdır. Bunun üçün Manual rejimi istifadə olunur. Bu rejimi seçərkən Frequency Scaning pəncərəsində əlavə panel yaranır(Şəkil 1-22 b) və aşağıdakı parametrləri korrektə etməyə imkan verir:
32 Skanedici zond mikroskopu (SZM) vasitəsilə nümunə səthinin topoqrafiyasının alınması. Təcrübənin nəticələrinin işlənməsi
- Generator tərəfindən verilən rəqs amplitudı (Oscillation Amplitude). Bu kəmiyyətin qiymətinin minimal verilməsi təklif olunur(sıfıra kimi də olar) və 50 mv böyük olmasın. - Amplitudı gücləndirən əmsal (AM Gain). Zondun rəqs ampli- tudının kifayət qədər böyük olmayan qiymətlərində (<1V) bu əmsalın qiymətinin artırılması məsləhətdir(təklif olunur). Rezonansın axtarışına başlamaq üçün Run düyməsini sıxmaq lazımdır.
yaşıl kursorun yerini dəyişməyə imkan verir, həmçinin seçilmiş tezliyin kiçik qiymətlərinin diapazonunda rəqslərin amplitudı- nın dəyişmə xarakteri nəzərə alınır(bunun üçün Manual Regime Fine vəziyyətini seçərək və Run düyməsini sıxmaq lazımdır). Qarşılıqlı təsirin alınması Qarşılıqlı təsirin alınması avtomatik gətirmə mexanizminin köməyi ilə zond və nümunə yaxınlaşmasının idarəetmə prose- durası ilə yerinə yetirilir. Cihazın idarəetmə panelindəki düyməsini sıxmaqla bu proseduranı çağırmaq olar. SQM-lə işləyərkən rezonans tezliyin axtarışı və qurulması əməliyyatından sonra bu düyməyə imkan yaranır. Scaning
yaxınlaşmasını idarəedən elementlər yerləşir, həmçinin proseduranın yerinə yetirilmə gedişini analiz etməyə imkan verən indikasiya parametrləri vardır. Landing pəncərəsi istifadəçiyə aşağıdakı kəmiyyətləri müşahidə etməyə imkan verir: - Z oxu üzrə skanedicinin maksimal mümkün uzaqlaşmasını (yuxarıya qalxması) (Scanner Protraction) vahid qəbul olunmuşdur. Skanedicinin qalxmasının cari vəziyyəti uyğun sol indikatorun dolması səviyyəsinin rəngi ilə xarakterizə olunur: yaşıl rəng-işçi zona, göy-iş zonasından kənar, qırmızı - skanedici nümunə səthinə xeyli yaxınına gəlib və bu zondun
33 “Nanotexnologiyadan laboratoriya işləri”. Dərs vəsaiti
deformasiyasına (zədələnməsinə) gətirib çıxarar. Sonuncu halda proqram xəbərdaredici səs verir. - Qarşılıqlı təsir qüvvəsinin olmamasına uyğun olaraq zondun rəqs amplitudının (Probe Oscillation Amplitude) vahid qəbul edilir. Zondun rəqs amplitudının qiyməti sağ indikator- da çəhrayı rənglə dolması səviyyəsi ilə göstərilir. Probe
cinin vəziyyətini analiz edilməsi və onun avtomatik işçi vəziyyətinə çıxmasını göstərir.
-Verilmiş istiqamətdə (Probe Moving) gedilmiş (Steps) addımların sayıdır: Landing - yaxınlaşma, Rising - uzaqlaşma. Zondun aşağı salınması prosesinə başlamazdan əvvəl zəruridir: 1.
imkanının seçilməsinə əmin olmalı. 2.
Yaxınlaşma parametrlərinin düzgün verilməsini yoxlamaq: - Əks əlaqə dövrəsində Feed Back Loop Gain - gücləndirmə əmsalı 3 qiymətinə bərabər götürülür. - Set Interaction düyməsini sıxaraq və Set Interaction pəncərəsində Amplitude Suppression (Şəkil 1-24) paramet- rinin qiyməti 0,3 bərabər olmasını yoxlamaq. 3. RUN düyməsini sıxmaq.
34
Skanedici zond mikroskopu (SZM) vasitəsilə nümunə səthinin topoqrafiyasının alınması. Təcrübənin nəticələrinin işlənməsi
Steps indikatoru keçilmiş addımları hesablamağa başlayır. Qarşılıqlı təsirin əmələ gəlməsindən sonra ekranda Landing done məlumatı yaranır. Zondu əks əlaqədən çıxarmaq və zond-nümunə arasındakı məsafənin artırılması üçün zondun uzaqlaşması rejimindən istifadə olunur(Probe Moving: Rising). Uzaqlaşma əməliyya- tını yerinə yetirilməsi üçün Probe Moving: Rising hərəkət istiqamətini seçmək zəruridir və RUN düyməsini sıxmalı.
Şəkil 1-24. Zond və nümunə qarşılıqlı təsirinin kəmiyyətlərinin verilməsi pəncərəsi Skanetmə Yaxınlaşma (Landing) prosesinin yerinə yetirilməsindən sonra və qarşılıqlı təsirin əmələ gəlməsindən sonra skanetmə mümkün olur (cihazın idarə olunması pəncərəsində düyməsi). Bu düyməni sıxaraq (Şəkil 1-25 də skanetmə pəncərəsinin şəkli verilmişdir) istifadəçi bilavasitə ölçmələrin aparılmasına və ölçmələrin nəticələrinin alınmasına başlayır. Skanetmə rejimində skanetmənin parametrlərinin daxil edilməsi zəruridir: Bu parametrlər Scanning pencərəsinin yu- xarı sağ hissəsində qruplaşdırılıbdır. Proqramı birinci dəfə işlədərkən bu kəmiyyətlərin qiymətləri razılaşmaya görə qəbul olunur:
35
“Nanotexnologiyadan laboratoriya işləri”. Dərs vəsaiti
nöqtələrin sayı X,Y: NX = 100, NY = 100; Skanetmənin sürəti Velocity =1000 nm/s; Skanetmənin yolu Path skanetmənin istiqamətini müəyyənləşdirir. Proqram sürətli skanetmənin ox istiqamətini seçməyə imkan verir(X və Y). Proqramla işə başlayan zaman Path =X+ qəbul olunur. Skanetmə parametrlərini verdikden sonra, daxil edilmiş parametrlərin qəbul olunması üçün Apply düyməsini və skanetməyə başlamaq üçün Run düyməsini sıxmaq lazımdır. Cari ölçmələrin nəticələrinin saxlanması üçün skanetmə pəncərəsində düyməsini sıxmaq lazımdır və bu zaman görünən dialoq pəncərəsində qovluğu seçməli və faylın adını göstərməli.
NanoEducator skanedici zond mikroskopunda işləməyə başlamazdan əvvəl cihazın istifadəçilərə rəhbərlik sənədini öyrənmək zəruridir.
1.
konstruksiyasını öyrənmək. 2.
NanoEducator cihazını idarə edən proqramla tanışlıq. 3.
Müəllimin nəzarəti altında SZM - lə birinci şəklin alınması. 4.
1.5. Yoxlama sualları 1.
SZM - in əsas hissələrinin adları və onların təyinatı. 2.
Sensorların növləri və onların iş prinsipləri.
36
Skanedici zond mikroskopu (SZM) vasitəsilə nümunə səthinin topoqrafiyasının alınması. Təcrübənin nəticələrinin işlənməsi
3.
Pyezoelektrik effekti və pyezoelektrik mühərrikinin iş prin- sipini izah edin. Müxtəlif skanedicilərin konstruksiyasını təsvir edin. 4.
cihazının ümumi konstruksiyasını təsvir edin. 5.
NanoEducator cihazının tunel cərəyanı və qarşılıqlı təsir qüvvəsinin zond çeviricinin konstruksiyasını və iş prinsipini izah edin.
Şəkil 1-25. AQM skanetmə və nəticələrinin təsviri prosesinin idarə olunmasi pəncərəsi 6.
NanoEducator cihazında zondun yaxınlaşması mexanizmi- ni təsvir edin. Zondun nümunə ilə qarşılıqlı təsir qüvvəsini təyin edən parametrləri aydınlaşdırın.
37
“Nanotexnologiyadan laboratoriya işləri”. Dərs vəsaiti
7. Skanetmə prinsipini və əks əlaqə sisteminin işini aydınlaş- dırın. Skanetmənin parametrlərinin seçilməsi kriteriyası haq- qında danışın.
38 Document Outline
Yüklə 187,65 Kb. Dostları ilə paylaş:
|