1 основные понятия

НАНОТЕХНОЛОГИЯ В ТЕРМИНАХ И ОПРЕДЕЛЕНИЯХ СОДЕРЖАНИЕ 1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ 32 ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ И ПОНЯТИЯ В НАНОТЕХНОЛОГИИ 83 МАТЕРИАЛЫ, ОБЪЕКТЫ И ИЗДЕЛИЯ НАНОТЕХНОЛОГИИ 174 ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ НАНОТЕХНОЛОГИИ 195 МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ НАНООБЪЕКТОВ 226 МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ, СЕРТИФИКАЦИЯ 287 ИНФОРМАТИКА И ЭЛЕКТРОНИКА 38СПИСОК ТЕРМИНОВ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ 41СПИСОК ТЕРМИНОВ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ 45БИБЛИОГРАФИЯ 49 ^ 1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ Агломерат (в нанотехнологии) agglomerate Обособленная группа частиц, связан­ных между собой относительно слабо (например, силами Ван-дер-Ваальса или капиллярными). Агломерат может быть легко разрушен внешним воздей­ствием. (Термин ASTM) Агрегат (в нанотехнологии) aggregate Обособленная группа частиц, связан­ных между собой более сильно, чем в случае агломерата (например, сплав­лены, спечены или удерживаются в результате металлической связи). (Термин ASTM). Атомatom Наименьшая часть химического эле­мента, способная к самостоятельному существованию и являющаяся носите­лем его свойств. Ионion Атом, имеющий число электронов больше, или меньше числа протонов в ядре. Разность числа протонов и числа электронов определяет заряд иона (обычно измеряется в единицах эле­ментарного заряда – заряда электрона). Возможно существование кластерных ионов – кластеров, заряд хотя бы одно­го из атомов которого отличен от нуля, молекулярных ионов – молекул (или фрагментов молекул), суммарное число атомных электронов в которых не рав­но суммарному заряду атомных ядер входящих атомов. Кластерcluster Группа близко расположенных, тесно связанных друг с другом атомов, моле­кул, ионов, ультрадисперсных частиц. Не имеет четкого разделения с терми­ном наночастица. Молекулаmolecule Часть вещества, образованная из двух или более атомов и способная само­стоятельно существовать. нано-папо- (1)приставка в Международной систе­ме единиц (СИ) для обозначения доль­ных единиц, соответствующая множи­телю 10-9 (ГОСТ 8.417-2002, п. 7.1) Пример: 1нм=10-9м (2) приставка, указывающая на то, что характерный размер объекта находится в диапазоне 1 -100 нм Пример: наночастица, нанострук­тура (3) приставка к названию (например, приставка к названию материала, объ­екта, процесса или прибора), названию материала, объекта, процесса или при­бора, относящийся к области, опреде­ляемой как панотехнология или наука о нанообъектах Наноиндустрияnanoindustry Отрасль промышленности, занятая производством наноматериалов, нано­структур, наноустройств и других ви­дов продукции, в которых определяю­щим их эксплуатационный показатели является применение нанотехнологий. Наноинженерия (нанотехника)nanoengineering Область техники, предметом которой является конструирование и изготовле­ние изделий, имеющих по крайней ме­ре по одному из измерений линейный размер от 1 до 100 нм. Нанобиотехнологияnanobiotechnology Научное и технологическое направле­ние, сочетающее методы и средства нанотехнологий и биотехнологии. В частности, нанобиотехнология занима­ется как разработкой и созданием на-ноприборов и наноустройств для изу­чения биохимических процессов, так и разработкой и созданием устройств по аналогии с процессами в живых орга­низмах. Нанометрnanometer Дольная единица длины в Междуна­родной системе единиц , 1 нм = 10-9 м. Нанометровый диапазонnanometer range Диапазон линейных размеров от 1 до 1000 нм. Нанометрологияnanometrology Наука об измерениях, методах и сред­ствах обеспечения их единства и спо­собах достижения требуемой точности при исследовании нанообъектов. Нанонаука (наука о нанообъектах)nanoscience Область научных исследований, пред­метом которых является изучение спо­собов получения, изучение свойств и применение нанообъектов и наномате­риалов. В зависимости от области и ме­тодов исследований различают нанохимию, наноэлектронику и пр. Нанообъектnanoobject Материальный объект (естественный или созданный средствами нанотехно-логий), имеющий по крайней мере по одному из измерений линейный размер от 1 до 100 нм. Наноразмерnanosize Размер в диапазоне 1 -100 нм. Наносистемная техникаnanosystem engineering Полностью или частично созданные на основе наноматериалов и нанотехноло-гий функционально-законченные сис­темы и устройства, характеристики ко­торых кардинальным образом отлича­ются от показателей систем и уст­ройств аналогичного назначения, соз­данных по традиционной технологии. Нанослойnanolayer Слой, толщина которого не превосхо­дит 100 нм. Наноструктураnanostructure Структура, у которой характерный размер по крайней мере по одному из изменений менее лежит в диапазоне от 1 до 100 нм. Нанотехнологияnanotechnology Общий термин, объединяющий техно­логии, методы и процессы, включаю­щие как необходимый этап манипуля­ции с веществом на молекулярном (атомном) уровне, а также технологии создания систем, имеющих по крайней мере по одному из измерений, линей­ный размерм от 1 до 100 нм. Эти сис­темы могут обладать совершенно но­выми физическими и химическими ха­рактеристиками, в результате чего их свойства будут отличаться как от свойств отдельных атомов и молекул, так и от свойств массивного материала. {Формулировка ТС 229IISO). Дискуссия Варианты определения Совокупность методов и приёмов, обеспечи­вающих возможность контролируемым обра­зом создавать и модифицировать объекты, включающие компоненты с размерами менее ЮОнм, хотя бы в одном измерении, и в резуль­тате этого получившие принципиально новые качества, позволяющие осуществить их инте­грацию в полноценно функционирующие сиетемы большого масштаба; в более широком смысле этот термин охватывает также методы диагностики, характерологии и исследований таких объектов. (Концепция рамития в РФ работ в области нанотехнологии до 2010 года)Термин, относящийся к широкому спектру раз­личных технологий (технологических процес­сов) при которых производятся измерения ха­рактеристик, манипулирование, конструирова­ние (синтез) объектов, обладающих по крайне мере по одному из измерений линейным раз­мером от 1 до 100 нм. В этих технологиях ис­пользуют свойства, отличающиеся от свойств массивных материалов аналогичного состава и структуры (определение ASTM). Нанофотоникаnanophotonics Научное и технологическое направле­ние, связанное с изучением и практиче­ским применением процессов распро­странения, рассеяния, поглощения и испускания света в нанодиапазоне, т.е. в области размеров, меньших длины волны света. К нанофотонике относит­ся, в частности, вопрос о взаимодейст­вии света с нанобъектами и нанострук­турами. Наночастицаnanoparticle Частица, линейные размеры которой по каждому из трех измерений более 1 и менее 100 нм Наношкалаnanoscale Интервал линейных размеров от 1 до 100 нм Супрамолекулярные структурыsupramolecular Надмолекулярные образования, со­стоящие из двух и более молекул, удерживаемые вместе в результате межмолекулярного взаимодействия. Тонко дисперсная частицаfine particle Частица, размеры которой более 0,1 мкм и менее 2,5 мкм. (Классифика­ция ASTM) Ультрадисперсная частицаultrafine particle То же, что и наночастица (по класси­фикации ASTM) Примечание- Термин используется в других областях, в частности в гранулометрии. Частица (в нанотехнологии) particle 1) Объект малого размера (начиная с мезодиапазона), который об­ладает определенными индиви­дуальными физическими и хи­мическими свойствами и одно­временно с этим может перемещаться. (Определение ASTM дополненное). 2) См. также элементарные час­тицы и квазичастица ^ 2 ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ И ПОНЯТИЯ В НАНОТЕХНОЛОГИИ Абляцияablation Унос вещества с поверхности твердого тела потоком горячего газа Абляция лазернаяlaser ablation Абляция, вызванная лазерным облуче­нием поверхности твердого тела. Абляция ионнаяion ablation Абляция, вызванная ионным облучени­ем поверхности твердого тела. Абляция электроннаяelectron ablation Абляция, вызванная электронным об­лучением поверхности твердого тела. Аморфное веществоamorphous substance Твердое вещество, характеризующиеся изотропией физических свойств и от­сутствием точки плавления. В отличие от кристаллического вещества , распо­ложение элементов структуры (атомов, групп атомов, молекул и т.п.) не обла­дает строгой периодичностью (отсутст­вует, так называемый, дальний поря­док), в то же время существует опреде­ленная согласованность в расположе­нии соседних структурных элементов {ближний порядок). Ближний порядокshort range ordering Наличие пространственной корреляции элементов микроструктуры вещества (атомов, групп атомов, молекул и т.п.) в области с конечным радиусом корре­ляции (обычно несколько межатомных расстояний). Гигантское магнетосопротивлениеgiant magnetoresistance Значительное уменьшение электриче­ского сопротивления наноматериала (до 1000 %)при действии магнитного поля, в то время, как сопротивление аналогичных массивных материалов изменяется незначительно. Дальний порядокlong range ordering Наличие пространственной корреляции элементов микроструктуры вещества (атомов, групп атомов, молекул и т.п.) в пределах всего макроскопического образца, т.е. на расстояниях, значи­тельно превышающих межатомные расстояния. Дифракцияdifraction Явление отклонения от закона прямо­линейного распространения волн лю­бой природы Дыркаhole Квазичастица, используемая для опи­сания электронной системы полупро­водников, полуметаллов и металлов, носитель тока с положительным заря­дом, равным по абсолютной величине заряду электрона. Спин дырки равен Vz, поэтому она подчиняется статистике Ферми-Дирака (фермион). Зародышеобразованиеnucleation Возникновение в расплаве дисперсных кристаллов, способных к дальнейшему росту. Зона валентнаяvalence band Верхняя (по шкале энергий) зона из полностью заполненных электронами зон в твердом теле. Зона запрещеннаяforbidden band Расстояние (по шкале энергий) между соседними электронными зонами. В полупроводниках наибольшее значение имеет расстояние между потолком ва­лентной зоны (максимальное значение разрешенной энергии в этой зоне) и дном зоны проводимости (минималь­ное разрешенное значение энергии в этой зоне). Именно это значение обыч­но называют шириной запрещенной зоны полупроводника. Зона проводимостиconduction band Нижняя (по шкале энергий) зона из пустых (незаполненных) зон в твердом теле. Зона электронная, зона (в твердом теле)electron band, band Область разрешенных энергий замет­ной ширины (в отличие от узкого энер­гетического уровня свободного атома или молекулы), возникающая из-за пе­рекрытия волновых функций вследст­вие близкого расположения атомов друг к другу в твердом теле. Электро­ны, находящиеся в пределах зоны мо­гут свободно перемещаться по кри­сталлу при наличии в этой зоне сво­бодных состояний (так называемая не­заполненная зона). Интерференцияinterference Взаимное ослабление или усиление двух (или большего числа) волн любой природы при их наложении друг на друга при одновременном распростра­нении в пространстве. Катализcatalysis Изменение скорости химической реак­ции при воздействии веществ (катали­заторов), которые участвуют в реакции, но не входят в состав продуктов. Квазичастицаquasi-particle Элементарное возбуждение, фундамен­тальное понятие квантовой теории многих тел, радикально упрощающее физическую картину описания широ­кого круга процессов, в частности, в конденсированных средах. Квантовая точкаquantum dot Квантовая структура, имеющая раз­мерность локализации равную 3. Квантовая ямаquantum well Квантовая структура, имеющая раз­мерность локализации равную 1. Квантово – размерный эффектquantum dimensional effect Общее название для группы эффектов, возникающих как следствие сопоста­вимости области локализации волновой функции системы с геометрическими размерами этой системы. Квантовый эффектquantum effect Физический эффект (явление), являю­щийся следствием квантового характе­ра взаимодействия частиц в объекте и исчезающий при классическом пре­дельном переходе. Квантовый эффект Холлаquantum Hall effect Макроскопический квантовый эф­фект, наблюдаемый при низких тем­пературах в тонком поверхностном слое полупроводника, помещенного в сильное магнитное поле , перпендику­лярное поверхности слоя. При этом со­противление, обусловленное эффектом Холла, в плоскости слоя принимает дискретные значения , а в перпендику­лярном направлении равно нулю. Ковалентная связьcovalent bond Тип химической связи, характеризуе­мый увеличением электронной плотно­сти между химически связанными ато­мами по сравнению с распределением электронной плотности свободных атомов. Комплексное соединениеcomplex (coordination) compound Химическое соединение, Содержащее-катионный, анионный или нейтраль­ный комплекс, состоящий из централь­ного атома (иона) и связанных с ним молекул или ионов (лигандов). Сино­ним: координационное соединение. Кристаллcrystal Однородная, анизотропная по физиче­ским свойствам, симметричная конден­сированная среда, обладающая транс­ляционной упорядоченностью струк­турных элементов (атомов, групп ато­мов, молекул и т.п.) (наличие дальнего порядка). Кристаллизацияcrystallization Образование кристаллов из газа, рас­твора, расплава или кристалла другой структуры, состоит в укладке атомов, молекул или ионов в кристаллическую решетку. Кристаллическая решеткаcrystal lattice Присущее кристаллам регулярное рас­положение структурных элементов, ха­рактеризующееся периодической по­вторяемостью в трех измерениях. Яв­ляется математическим объектом, ис­пользуемым при описании свойств кристаллов. Кристаллическая структураcrystal(line) structure Конкретное расположение структур­ных элементов (атомов, групп атомов, молекул и т.п.) в кристалле. Кристаллическое веществоcrystalline material Конденсированное вещество, характе­ризующееся наличием в макроскопиче­ских областях дальнего порядка в рас­положении структурных элементов (атомов, групп атомов, молекул и т.п.). Макроскопические твердые вещества могут представлять собой множество отдельных, беспорядочно ориентиро­ванных мелких кристаллов (кристалли­тов) – поликристаллы, или весь макро­скопический образец может рассматри­ваться как единый кристалл – монокри­сталл. Кристаллическое вещество об­ладает конкретной точкой плавления. Кулоновская блокадаcoulomb blockade Явление отсутствия тока при приложе­нии напряжения к туннельному пере­ходу из-за невозможности туннелирования вследствие кулоновского отталкивания. Куперовская параsuperconducting pair Связанная пара электронов с антипа­раллельными спинами. Возникновение куперовских пар происходит в резуль­тате обмена фононами при низких тем­пературах. Возникновением куперов­ских пар объясняется в рамках микро­скопической теории явление сверхпро­водимости. Лигандligand Нейтральная молекула, ион или ради­кал, связанный с центральным атомом комплексного соединения. Межплоскостное расстояниеinterplanar spacing Параметр кристаллической структуры равный расстоянию между соседними кристаллическими плоскостями. Нейтронneutron Элементарная частица с нулевым электрическим зарядом и массой, не­значительно большей массы протона: mn ~ 1,675 -10″27 кг. Спин нейтрона ра­вен Уг, поэтому он подчиняется стати­стике Ферми-Дирака (фермион). Нуклеацияnucleation В общем случае, возникновение обра­зований из однотипных объектов -атомов, молекул, кнастеров. Различа­ют гомогенную нуклеацию – образова­ние новой фазы в однородной среде, и гетерогенную – в которой роль инициа­тора процесса играет существовавшая ранее частица. Обратная решеткаreciprocal lattice Математический объект, получаемый специальным преобразованием кри­сталлической решетки. Представляет собой также кристаллическую решет­ку. Понятие обратной решетки играет важную роль в задачах рассеяния излу­чения на пространственных структу­рах. Параметр решеткиlattice parameter Расстояние между соседними узлами кристаллической решетки, измеренное вдоль выбранных направлений кри­сталлографической системы координат. Протонproton Элементарная частица, ядро атома водорода. Масса тр = 1,672614(14) • 10″27 кг. Электрический заряд – поло­жительный, равен элементарному электрическому заряду. Спин протона равен */2, поэтому он подчиняется ста- тистике Ферми-Дирака (фермион). Размерность (нанообъекта)dimension, dimensionality, number of di­mensions Число степеней свободы электронного газа в твердых нанообъектах (размер­ность делокализации) или число от­сутствующих степеней свободы, по сравнению с объемным объектом (раз­мерность локализации). Изменение числа степеней свободы обусловлено геометрическими размерами соответст­вующего объекта в различных измере­ниях. Размерный эффектdimensional effect, size effect Общее название для группы физиче­ских и химических эффектов (явлений), обусловленных линейным размером объекта. Рост кристалловcrystal grown См. кристаллизация Сверхпроводимостьsuperconductivity Явление, заключающееся в том, что у многих химических элементов, соеди­нений, сплавов (называемых сверх­проводниками) при охлаждении до определенной, характерной для данно­го вещества, температуры, наблюдает­ся переход в так называемое сверхпро­водящее состояние,в котором электри­ческое сопротивление постоянному то­ку полностью отсутствует. Синхротронное излучениеsynchroton radiation Электромагнитное излучение, которое испускается заряженными частицами, движущимися по круговым орбитам с ультрарелятивистскими скоростями. В силу уникальных свойств – непрерыв­ного спектра от инфракрасной области до жесткого рентгеновского излучения, огромной яркости, превосходящей по величине на многие порядки лабора­торные источники рентгеновского из­лучения, высокой степени коллимации и поляризации. Синхротронное излу­чение активно используется во всем мире для решения широкого круга прикладных задач. Название связано с тем, что экспериментально такое излу­чение впервые наблюдалось в цикличе­ских ускорителях – синхротронах. Си­ноним: магнитотормозное излучение. Температура Кюри Curie temperature Температура фазового перехода, свя­занного с возникновением (разрушением) упорядоченного состояния в твер­дых телах. Чаще всего термин относит­ся к переходам в ферро- и ферримагнитное состояние и в сегнетоэлектрическое состояние. Тормозное излучениеbremsstrahlung Электромагнитное излучение, испус­каемое заряженной частицей при ее рассеянии (торможении). Иногда к тормозному излучению относят также излучение релятивистских частиц, движущихся в макроскопических маг­нитных полях (в ускорителях, в косми­ческом пространстве) и называют его магнитотормозным или синхротронным излучением. Трансляционная симметрияtranslation symmetry Перенос структуры в пространстве на некоторое фиксированное расстояние, в результате чего структура совмеща­ется сама с собой. Туннелирование, туннельный эффектtunneling; Esaki effect, tunnel(ing) effect, tunneling phenomenon Квантовый переход системы через об­ласть движения, запрещенную класси­ческой механикой, например, прохож­дение частицы через потенциальный барьер, когда ее энергия меньше высо­ты барьера. Уравнение Вульфа-БрэгговBragg equation Уравнение, описывающее дифракцию волн на структуре, обладающей транс­ляционной симметрией. Связывает угол между падающим и дифрагировавшим пучками с длиной волны излучения и межплоскостным расстоянием струк­туры. Широко используется для опре­деления параметров кристаллической структуры в рентгено-структурном анализе. Фононphonon Квант колебаний атомов кристалличе­ской решетки Фотонphoton, quantum Элементарная частица, квант электро­магнитного поля. Масса покоя фотона равна нулю, скорость равна скорости света. Спин фотона равен 1, поэтому он подчиняется статистике Бозе-Эйнштейна (бозон). Химическая связьbond Взаимодействие атомов, обусловли­вающее устойчивость молекулы или кристалла как целого. Электронelectron Элементарная частица, носитель от­рицательного элементарного электри­ческого заряда е ~1,6-10~19 Кл, масса покоя те ~ 9,1 10~31 кг. Спин электрона равен Уг, поэтому он подчиняется ста­тистике Ферми-Дирака (фермион). Электронный парамагнитный резо­нанс, ЭПРelectron paramagnetic resonance, EPR; electron spin resonance, ESR Резонансное поглощение электронами, атомами , молекулами, дефектами структуры и пр. парамагнитными цен­трами электромагнитных волн радио­частотного диапазона. Синоним: элек­тронный спиновый резонанс. Элементарная ячейка (кристалла)unit cell Часть структуры кристалла, парал­лельными переносами которой (транс­ляциями) в трех измерениях можно по­строить всю кристаллическую решет­ку. Элементарные частицыelementary particles, fundamental particles Термин чаще всего употребляется для обозначения большой группы наблю­даемых частиц материи, подчиненных условию, что они не являются атомами или атомными ядрами, т.е. объектами заведомо составной природы (за ис­ключением случая протона – являю­щегося ядром водорода). В нанотехно-логии наиболее часто встречаются электроны, нейтроны, протоны, фо­тоны. Элементарный электрический зарядelementary charge Наименьший электрический заряд, по­ложительный или отрицательный, рав­ный по величине заряду электрона е = 1,6021892(46) • 10″19 Кл. Эмиссияemission В отечественной литературе – общий термин для явлений испускания кон­денсированными средами элементар­ных частиц, атомов, ионов, квантов электромагнитного излучения, звуко­вых волн, возникающих в результате внешнего воздействия. Эмиссия автоэлектронная (полевая)field emission Испускание электронов твердыми те­лами под действием сильного электри­ческого поля при комнатной темпера­туре. Эмиссия вторичнаяsecondary emission Эмиссия частиц, однотипных с воздей­ствующими на конденсированную сре­ду, например вторичная электронная эмиссия – явление испускания конден­сированными средами электронов при воздействии на них потока электронов. Аналогично – вторично-ионная эмиссия. Эмиссия термоэлектроннаяEdison effect, Richardson effect, filament emission, thermal electron [thermionic] emission Испускание электронов нагретыми конденсированными средами. Обычно заметная термоэлектронная эмиссия возникает при температуре более 2000 К. Эмиссия ШотткиSchottky emission Испускание электронов твердыми те­лами под действием сильного электри­ческого поля при температуре катода около 700 К. Энергия Ферми (уровень Ферми) Fermi energy Энергия, ниже которой все состояния частиц или квазичастиц для системы, подчиняющейся статистике Ферми-Дирака заполнены, а выше – пусты. Для идеального газа частиц-фермионов энергия Ферми совпадает с химиче­ским потенциалом при абсолютном ну­ле температуры. Эффект Ааронова-БомаAharonov-Bohm effect Квантовый эффект, характеризующий влияние внешнего электромагнитного поля, сосредоточенного в области, не­доступной для заряженной частицы, на ее квантовое состояние, не сводящийся к локальному действию на нее силы Лоренца. В классическом пределе эф­фект исчезает. Эффект ДжозефсонаJosephson effect Макроскопический квантовый эф­фект, заключающийся в туннелирова-нии сверхпроводящего тока через тон­кую (около 1 нм) изолирующую или несверхпроводящую прослойку между двумя сверхпроводниками (контакт Джозефсона). Эффект Франца-КелдышаFranz-Keldysh effect Квантовое туннелирование носителей тока в полупроводниках через запре­щенную зону, при облучении полупро­водника фотонами с энергией, мень­шей ширины запрещенной зоны. Воз­никает при приложении к полупровод­нику электрического поля. Ядерный магнитный резонанс, ЯМРnuclear magnetic resonance, NMR Резонансное поглощение электромаг­нитных волн, обусловленное ядерным парамагнетизмом. ^ 3 МАТЕРИАЛЫ, ОБЪЕКТЫ И ИЗДЕЛИЯ НАНОТЕХНОЛОГИИ OLED-технологияOLED-tecnology Технология построения дисплейных панелей с использованием светодиодов на основе светоизлучающих органиче­ских материалов. От aHni.Organic Light Emitting Diode. Y-транзисторY-transistor Полевой транзистор, созданный на ос­нове разветвленной (в форме латин­ской буквы “Y”) нанотрубки. моэмсMOEMS Микрооптоэлектромеханическиая сис­тема мэмсMEMS Микроэлектромеханических система Нановолокноnanofibre Нанобъект, один из размеров которого является макроскопическим. Нанодисперсный материалnanodispersed material Дисперсный материал, основная грану­лометрическая фракция которого имеет размер не более 100 нм. Нанодоставка Термин, используемый в медицине, применительно к препаратам, капсули-рованным в оболочки с нанопорами. Нанокристаллический материалnanocrystalline material Компактный материал, состоящий из кристаллитов, размер которых не более 100 нм. Нанопораnanopore Пора в твердом объекте, эффективный диаметр которой не превосходит 10 нм. Нанопроводnanowire Нанобъект, в котором реализуется раз­мерность локализации 2. Нанослойnanolayer Слой вещества, толщина которого не более 100 нм Наностерженьnanorod См. нанопровод. Нанотканьnanofabric Ткань макроскопических размеров, в которой вместо нитей использованы нанотрубки. Наноточкаnanodot Нанобьект, размеры которого в каж­дом из трех измерений не превышают 100 нм. Нанотрубкаnanotube Нанообъект цилиндрической формы, диаметр цилиндра лежит в нанодиапа-зоне, а высота может иметь макроско­пический размер. Углеродная нанотрубкаcarbon nanotube Углеродная каркасная структура ци­линдрической формы диаметром при­близительно от 0,2 до 2 нм и длиной несколько микрометров. Фотонные нанокристаллыPhoton crystals Кристаллы, образованные из нанокла-стеров, размер которых сопоставим с длиной волны фотонов. Фуллеренfullerene Аллотропная молекулярная форма уг­лерода, в которой атомы расположены в вершинах правильных шести- и пяти­угольников, покрывающих поверх­ность сферы или сфероида. Такие мо­лекулы могут содержать 28, 32, 50, 60, 70, 76 и т.д. атомов углерода. Молекула с 60 атомами углерода обладает наибо­лее высокой среди фуллеренов симмет­рией и, следовательно, наибольшей стабильностью. ^ 4 ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ НАНОТЕХНОЛОГИИ CVD-технологияС VD-technology Технология химического осаждения слоев материала из паровой фазы. Ши­роко применяется в электронной про­мышленности и при производстве угле­родных нанотрубок. Англ. Chemical Vapor Deposition. Ионно-лучевая технологияion beam technology Группа технологических процессов, основанных на взаимодействии кон­денсированного вещества с потоком ионов (например, ионная имплантация, FIB и др.). Литографияlithography Многоступенчатый процесс формиро­вания структур с элементами любого размера путем переноса узора (тополо­гического рисунка) с шаблона (маски) на формируемый рабочий слой, покры­тый вспомогательным слоем — рези-стом, чувствительным к используе­мому излучению. Затем скрытое изо­бражение проявляют и через образо­вавшуюся резистивную маску проводят химическое (или плазмо-химическое) травление рабочего слоя, после которо­го резистивная маска удаляется. При этом возможны как негативный, так и позитивный процессы. Литография ионнаяion lithography Литография, в которой процесс пере­дачи рисунка от шаблона к рабочему слою осуществляется широким пучком ионов или прорисовывается остросфо-кусированным пучком ионов. Литография рентгеновскаяX-ray lithography Литография, в которой процесс пере­дачи рисунка от шаблона к рабочему слою осуществляется с помощью рент­геновского излучения. Литография электроннаяelectron lithography Литография, в которой процесс пере­дачи заданного рисунка осуществляет­ся путем прорисовки его остросфоку-сированным электронным пучком. Маска (шаблон)mask (projection mask) Твердотельная плоская пластина с не­прозрачным изображением топологи­ческого рисунка, имеющая прозрачные для облучения области вне рисунка (позитивный процесс). Для негативного процесса прозрачными являются об­ласти топологического рисунка. Метод (технология) молекулярного на­слаиванияmolecular layering tecnology Заключается в организации поверхно­стных химических реакций с простран­ственным и временным разделением. Этим способом можно создавать нано-пленки любой толщины – от монослоя атомов до десятка слоев на поверхно­сти. Механохимический синтезmechano-chemical synthesis Способ получения нанокластеров и наноструктур путем механического воздействия на вещество. Молекулярно-лучевая эпитаксияmolecular beam epitaxy Технологический процесс выращива­ния тонких кристаллических слоев (пленок) на кристаллической подложке с помощью молекулярных пучков. Нанодиспергаторnanodispenser Техническое устройство, позволяющее из массивного материала получать на-нодисперсный материал {технология сверху-вниз) Нанолитографияnanolithography Создание структур, элементы которых имеют по крайней мере по одному из измерений размер от 1 до 100 нм с ис­пользованием процессов литографии. Наноманипуляторnanomanipulator Техническое устройство, позволяющее контролируемым образом перемещать в пространстве нанообъекты и отдель­ные атомы. В наноманипуляторе име­ется устройство нанопозиционирования и контактная часть, взаимодействую­щая с нанообъектом. Наносинтезnanosynthesis Синтез, целью которого является полу­чение наночастиц та наноматериалов. Нанохимияnanochemistry Область химии, изучающая методы синтеза, химического анализа, физико-химические и термодинамические ха­рактеристики, химические свойства на-нообъектов. Наноэлектроникаnanoelectronics Изготовление электронных устройств, элементы которых имеют линейные размеры в нанодиапазоне. Оптическая литографияoptical lithography Литография, в которой процесс пере­дачи рисунка от шаблона к рабочему слою осуществляется с помощью опти­ческого коротковолнового излучения (ультрафиолетовый диапазон). Резист (резистивный слой) resist Вспомогательный слой из чувстви­тельного к облучению материала. Раз­личают следующие виды резистов: фоторезист (для оптического излучения), электронный резист (для электронного облучения), ионный резист (для ионно­го облучения) и рентгеновский резист (для рентгеновского облучения). Самоорганизацияself-organization Самопроизвольное образование в не­равновесных системах устойчивых ре­гулярных структур. Самосборкаself-assembly Получение нанообьектов путем объе­динения отдельных атомов в результа­те их взаимодействия (технология сни­зу-вверх). Технология «сверху-вниз»top-bottom technology Технология, основанная на дроблении, разрушении массивного материала до уровня наночастиц. Технология «снизу-вверх»bottom-up tecnology Технология, основанная на объедине­нии атомов и молекул до получения наночастиц. Технология Ленгмюра-БлоджетLangmuir-Blodgett technology Способ получения нанопленок, осно­ванный на формировании на поверхно­сти жидкости (чаще всего – воды) мо­нослоя поверхностно-активного веще­ства, в который могут входить ионы и их комплексы. Затем эта пленка пере­носится с поверхности жидкости на твердую подложку. Ударно-волновой синтезshock wave synthesis Способ получения наночастиц и нано-материалов с помощью действия удар­ной волны, возникающей при взрыве. ^ 5 МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ НАНООБЪЕКТОВ Сканирующий зондовый микроскоп (СЗМ)scanning probe microscopy, SPM Микроскоп, формирующий изображе­ние объекта в результате регистрации информативного сигнала, возникающе­го при развертке (сканировании) спе­циального диагностического зонда в контактном или бесконтактном режиме (моде) по поверхности исследуемого объекта. Сканирующий оптический микроскоп ближнего поля (растровый оптический микроскоп ближнего поля)(scanning) near-field light microscope Сканирующий зондовый микроскоп, в котором в качестве измерительного зонда используют оптический световод уменьшающегося диаметра. Этот диа­метр может быть существенно меньше длины волны света, при этом на рас­стояниях, порядка длины волны света вблизи конца световода возникает ста­ционарное световое поле, которое мо­жет модулироваться поверхнростными свойствами объекта. Сканирующий туннельный микроскоп (СТМ)scanning tunnel microscope, STM Сканирующий зндовый микроскоп, ин­формативный сигнал которого пропор­ционален расстоянию между проводя­щим зондом и поверхностью объекта. FIB Технология препарирования объекта, основанная на ионном и (или) ионно-химическом травлении поверхности объекта сфокусированным пучком ио­нов. Данная технология используется, в частности для приготовления объектов к исследованию в просвечивающем электронном микроскопе. Аббр. от англ Fast ion beam — пучок быстрых ионов. TOF SIMS Масс-спектрометрия вторичных ионов с время-пролетной масс-сепарацией. Метод локального анализа, основанный на регистрации спектра масс ионов, возникающих в результате ионного травления исследуемого образца. Англ. аббр. от ‘Time of flight secondary ion mass-spectrometry “. Атомно-силовой микроскоп, ACMatomic force microscope, ASM Сканирующий зондовый микроскоп, информативный сигнал которого про­порционален силе взаимодействия ме­жду проводящим зондом и поверхно­стью объекта. Видеосигналvideosignal Графическая зависимость значения ин­формативного сигнала, поступающего с детектора микроскопа от номера пик­селя в данной строке видеоизображе­ния. Гранулометрияgrain size analysis, granulometry Общее название для различных по фи­зическим принципам методов опреде­ления распределения частиц по разме­рам. Дифрактометрdifractometer Прибор для регистрации дифракто-грамм – зависимостей интенсивности рассеянного веществом излучения от угла между направлением падающего и рассеянного излучения (угла дифрак­ции) Дифрактометрияdifractometery Метод измерения параметров структу­ры вещества, основанный на явлении дифракции электромагнитного излуче­ния. Дифракция медленных электронов, дмэlow-energy electron diffraction, LEED Метод исследования структуры по­верхности, основанный на дифракции медленных (10…300 эВ) электронов на поверхностных слоях конденсирован­ного вещества. Дифракция отраженных быстрых электронов, ДОБЭreflected fast electron diffraction, RFED Метод исследования структуры по­верхностных слоев и нанопленок (в том числе, в процессе их роста), основан­ный на дифракции быстрых (1…100 кэВ) электронов в геометрии пад