"Nano" sözü latınca "nanus" "cirtdan" sözündən götürülmüşdür və birbaşa hissəciklərin çox kiçik olmasını göstərir. Alimlər "nano" sözünə daha dəqiq məna veriblər: 1 nanometr metrin milyardda bir hissəsidir (1nm=10-9 m)

nanoplyonkaları misal göstərmək olar. Çox nazik qalınlıqda (cəmisi bir və ya iki molekul) onlar işığı buraxır və gözlə görünməz olur. Polistirol və digəri polimerlərdən olan polimer nanörtükləri məişətdə istifadə olunan çoxsaylı əşyaları – kompyuterlərin ekranlarını, mobil telefonların pəncərələrini, eynəklərin linzalarını etibarlı qoruyur.

Sual 6.

Kvant nöqtələri təcrid olunmuş sıfırölçülü (0D) nanoobyektlərdir, yükdaşıyıcıların hərəkəti hər üç istiqamətdə məhduddur. Hər üç istiqamətdə elektronların hərəkəti kvantlanmışdır: Atomların və kvant nöqtələrinin energetik xarakteristikaları oxşar olduqlarından kvant nöqtələrini bəzən “süni atomlar” adlandırırlar. Kvant nöqtələri az sayda atomlardan təşkil olunmuşdur. Bu mənada onlara atom klasterləri və nanometrik ölçülü kristallar daha yaxındır. Hələ Qədim Misirdə müxtəlif şüşələri rəngləmək üçün sintez edilən metal nanohissəcikləri ilk kvant nöqtələri olmuşlar. Lakin, daha ənənəvi və geniş məlum olan kvant nöqtələriyarımkeçirici altlıq üzərində göyərdilmiş GaN hissəcikləri və GdSe nanokristallarının kolloid məhlullarıdır. Hazırda kvant nöqtələri alınmasının çoxlu üsulları məlumdur. Onları nanolitoqrafiyanın köməyilə nazik yarımkeçirici heteroquruluşlu təbəqələrdən kəsmək olar, spontan olaraq bir yarımkeçirici materialın həcmində başqa bir növ yarımkeçirici materialın nanoölçülü qoşmaları şəklində formalaşdırmaq olar. Molekulyar–şüa epitaksiya üsulu ilə altlıq və çökdürülən təbəqənin elementar özəklərinin parametrləri çox fərqli olduqda altlıq üzərində piramida şəklində kvant nöqtələri almaq olar. Kvant nöqtələri özlərini atom kimi apara bilər. Onlar işıq dalğalarını udur və bu zaman elektronlar yüksək enerji səviyyələrinə keçirlər. İşıq şüalandırdıqda isə elektronlar aşağı enerji səviyyələrinə qayıdırlar. Heteroquruluşlarda yaradılan kvant nöqtələrində kvant ölçü effektləri ən qabarıq şəkildə özünü göstərir. Kvant nöqtələrinin ölçüləri bir neçə nanometr tərtibində olur. Real molekul ilə analoji olaraq kvant nöqtəsibir neçə atomdan ibarət ola bilər. Kvant nöqtələri yarımkeçiricilərdə kvant ölçü effektlərinin reallaşması üçün ən yaxşı obyektlərdir. Kvant nöqtələrinin maraqlı xassələrindən biri onun qadağan zonasının eninin makroskopik ölçülü eyni materiala nisbətən böyük olmasıdır. Kvant nöqtəsi nə qədər kiçik olarsa, qadağan zonanın eni bir o qədər böyük olar. Kiçik ölçülü quruluşların hazırlanması üçün iki prinsipial yaxınlaşmadan istifadə edilir ki, bunlardan biri “həndəsi” digəri isə “elektron” yaxınlaşması kimi xarakterizə oluna bilər. Həndəsi yaxınlaşma nanometr ölçülü obyektlərin yaradılmasını təmin edən texnologiyaların istifadəsinə, elektron yaxınlaşması isəelektrik sahəsi vasitəsilə yarımkeçiricilərdə müəyyən tip keçiriciliyə və konsentrasiyaya malik olan oblastların ölçülərinin idarə olunmasına əsaslanır. Bunun üçün məlum metal– dielektrik–yarımkeçirici və metal–yarımkeçirici quruluşundan, həmçinin yarımkeçirici heteroquruluşlardan istifadə edilir.

Sual 7/8.

Nanohissəciyin sintezinə iki əsas yanaşma mövcuddur: “aşağıdan yuxarı” – ayrı-ayrı atomlardan və molekuldan kimyəvi reaksiyaların üstünlüyündən istifadə etməklə; “yuxarıdan aşağı” – mexaniki və yaxud iri hissələrin hər hansı yolla xırdalanması ilə.

Birinci yanaşmaya daha diqqətnən baxaq. “Aşağıdan yuxarı” bütün üsulları iki böyük sinfə bölmək olar: 1) qaz fazada nanohissəciklərin çökməsi və 2) kalloid məhlulda nanohissəciyin əmələ gəlməsi. Əgər qaz fazada çödürülmədə maddənin tərkibinin dəyişməsi baş verirsə, onu kimyəvi (CVD - chemical vapor deposition) adlandırırlar, yox, əgər çökdürmə zamanı kimyəvi reaksiya yoxdursa, onda onu fiziki adlandırırlar. Adətən sadə maddələrdən - əsasən metallar və bəzi qeyri metalların nanohissəciklərinin alınması üçün adətən qaz fazadan fiziki çökdürmədən istifadə edirlər. Bunun üçün maddə buxarlandırılır, alınmış buxar çökdürülmə yerinə gətirilir və soyudulur. Soyutma üçün qurğu dörd əsas elementi birləşdirir (şəkil 2): nasoslu vakuum kamerası; buxarlandırılan səth – maddə mənbəyi; mühit – vakuum və yaxud plazma, inert qaz ionu saxlayan; qəbul edən səth (substrat), hansında ki, nanohissəciyin çökməsi baş verir. Kamerada çökmə prosesi yüksək vakuumun (10^-4 – 10^-6 Pa) yaranması ilə başlayır, bundan sonra kamera inert qazla, daha tez-tez arqonla doldurulur. Kimyəvi çökdürmədə kameraya buxarlanan maddə ilə reaksiyaya girən – oksigen, aszot, asetilen qazları əlavə edilir. Bundan sonra çökmə prosesi başlayır. Maddənin buxarlanması üçün müxtəlif üsullar istifadə edilir – yüksək intensivlikli impulslu lazerlə qızdırmaqla buxarlandırma (lazer ablyasiyası), yüksək vakuumda elektron buludu ilə bombarduman, plazma qaz boşalması ilə təsir, elektrik qurşağında qızdırma.

Atomlar və molekulların soyudulmasında qaz fazadan xüsusi səthə nanohissəcik halında qəlb çökür, bu kristalların hissəcikləri ola bilər. Əmələ gələn nanohissəciklərin ölçü və formaları əsaslı dərəcədə çökmə şəraitindən (temperatur, təzyiq, qaz axını sürəti) və qəlbin xüsusiyyətindən asılıdır. Metalların – gümüş, qızıl, platin sırası metallar, dəmir, kobalt, həmçinin metal oksidlərin, məsələn ZnO, TiO₂ və s. nanoklasterlərini belə alırlar. Çökmənin şəraitini dəyişməklə, birölçülü metallik saplar və yaxud daha mürəkkəb nanoansamllar almaq olar. Kimyəvi reaksiya nəticəsində, təbii ki, yüksək temperaturda 600-dən 1000 ⁰C-dək temperaturda qaz fazadan kimyəvi çökdürmədə qəlbin səthində maddənin atom və molekulları adsorbsiya olunur. Kimyəvi çökdürmə üçün istifadə olunan reagentlər prekursorlar adlandırırlar ki, bununda latın dilində tərcüməsi sintez olunan nanohissəciyin “sələfi”dir. Adi tipik təcrübələrdə prekursor qızdırılmada buxarlanır və inert qazın təzyiqi altında reaksiya zonasına istiqamətlənir, harada ki, onun nanoməhsula çevrilməsi baş verir. Əksəriyyət çökdürmə kimyəvi reaksiyası katalizator iştirakını tələb edir, hansı ki, kristallaşma üçün maya rolunu oynayır.

Sual 9

Qaz fazada əsasen aşağıdakı prosesler aparılır : buxarlanma - kondensləşmə ( elektrik qövsünde ve plazma da buxarlanma ) ; çökdürme ; topokimyevi reaksiyalar ( reduksiya , oksidləşma , berk faza hissəciklerinin parçalanması ) . Qaz fazada nanotozların alınması texnologiyasının fazaları aşağıdakılardır : qaz halında ilkin maddelerin alınması ; çökdürme ( kondensleşme , qazların qarışması ) : bark fazanın qazdan ayrılması ( filtirleme , mərkəzdənqaç ma çökdürməsi , elektroçökdürmə ) ; dezaqreqasiya . “ Buxarlanma - kondensləşmə " prosesində maye və ya berk maddələr aşğı təzyiqli təsirsiz qaz atmosferinde buxarlandırılır , sonra soyuducu mühitdə və ya soyuducu qurğularda kondensləşdirilir ( şakil 3.1 ) . Bu üsul ölçüləri 2 - dən bir neçə yüz nanometra qeder olan hissəciklər almağa imkan verir . Ölçüləri 20 nm - dən az olan nanohissəciklər adətən sferik formaya malik olur , daha iri hissəciklərdə tillər əmələ gələ bilər .Adetən buxarlanan madde ( 5 ) qizdiricisi diafraqması olan qızdırıcı kameraya ( 2 ) yerləşdirilir ve hissəciklər həmin diafraqmadan vakuum fəzasına ( təzyiq 0,10-0,01 Pa ) düşür və bu fəzada molekulyar dəstələr əmələ Hissəciklər praktiki olaraq düz xətt üzrə hərəkət edir soyudulan altlıqda ( 1 ) kondensləşir . Aparatdan qazın sorulması klapan ( 3 ) vasitəsi ilə həyata keçirilir . Maddenin buxarlanmasını elə rejimdə aparmaq olar ki , diafragma fazasında hissəciklər arasında toqquşmalar olmasın .buxarlandırılan materialin verilmesi və qızdırılması üsulu ilə , qaz mühitinin tərkibi ile , kondensləşmə proseslərinin həyata keçirilməsi üsulu və alınan tozun götürülməsi üsulu ilə fərqlənən qurğular istifadə edilir .Qaz fazada kimyəvi reaksiyalar üsulu ile nanomaterial larin sintezi asan uçucu maddelerin buxarları atmosferinde gedən kimyəvi çevrilməler hesabına baş verir . Qaz fazalı qruppa bölmək olar : bir reakgent iştirakı ilə gedən parçalanma reaksiyaları : A + B + C iki ve daha artıq reagentlər arasında gedən reaksiyalar : A + B + C + D Brinci tip kimyəvi reaksiyaların getməsi son məhsulun bütün elementləri özündə saxlayan reagentin olmasıdır . Odur ki , ikinci tip qaz fazada reaksiya daha geniş yayılmışdır .Qaz fazalı kimyəvi reaksiyalar adeten müxtelif tip boruvari axin reaktorlarında aparılır . Reaksiya zonasinin xarici qızdırılma ilə təmin olunmuş reaktorlar daha geniş yayılmışdır . Aparatların reaksiya materiali . kimi kvars birləşmələri , saxsi materiallar və ya gilli torpaq istifadə olunur . Qaz fazasının toz ilə topokimyəvi qarşılıqlı tesiri onun üzerine müxtelif örtüklərin çekilmesi va modifikasiya üçün əlavələrin daxil edilməsi istifadə olunur . Bu zaman prosesin qeyri - bəraberlik derecesini ele tenzimlemek lazımdır ki , bərk faza hissəciklər arası həcmdə yox yalnız hissəciklərin sathində ayrılsın . Məsələn , topokimyəvi reaksiyalara nitritlərin sintezi üçün oksidlərin azot ile karbon iştirakı ilə qarşılıqlı təsirini aid etmək olar ( karbotermiki sintez Bu üsul ilə silisium , alüminium , titanın və sirkoniumun nitridləri sintez olunur . Təsirsiz qazın tərkibi hissəciklərin böyümə sürətinə təsir edir . Ətraf mühitin daha ağır atomları kondensləşən atomlardan enerjini daha intensiv alir və bununla da hissəciklərin böyüməsinə kömək edir . Aparatda qazın təzyiqini və qaz mühitinin tərkibini dəyişməklə müxtəlif ölçülü nanohissəciklər almaq olar . Belə ki , heliumun arqon və ya ksenon ile evez edilmesi alınan nanohissəciklərin ölçülərini bir neçə dəfə artırır .Nanohissəciklərin qaz fazada alınmasının bir üsulu da termiki parçalanma və reduksiyadır . Termiki parçalanma proseslərinde adeten mürəkkəb element üzvi metal üzvi birləşmələr , hidroksidlər karboniller , formiatlar , nitratlar , oksalatlar , amidler ve metal amidləri istifadə olunur . Bu maddeler müəyyən temperaturda sintez olunacaq maddə və qaz faza ayrılması ilə parçalanırlar Məsələn , vakuumda və ya təsirsiz qazda 470-530 K temperaturda dəmir , nikel , kobalt , mis formiatlarini piroliz etdikdə hissəciklərin orta ölçüləri 100-300 nm olan dispers metal tozları almaq olur.

Sual 10

Nanoquruluşların alınması 2 konsepsiya üzərində qurulur. Bunlardan biri «aşağıdan-yuxarıya» (kondensasiya olunma; atom, ion, molekulların birləşməsi), digəri isə «yuxarıdan-aşağıya» (dispergiləşmə; kiçildilmə) konsepsiyalarıdır. Aşağıdan-yuxarıya» konsepsiyası fərdi (ayrı-ayrı) atomların birləşərək nizamlı quruluşun yaradılması deməkdir. Bunu öz-özünə qablaşma və ya katalitik kimyəvi reaksiyaların bəzi ardıcıllıqla aparılması nəticəsində həyata keçirmək olar. Belə proseslər bioloji sistemlərdə çox geniş yayılmışdır və demək olar ki, canlı təbiətin yaşaması üçün an-baan baş verən təbii haldır. Məsələn, fermentlər adlanan bioloji katalizatorlar amin turşularını elə ardıcıllıqla yığırlar ki, bunun nəticəsində canlı toxuma formalaşır. Aşağıdan-yuxarıya” texnologiyası imkan verir ki, ayrı-ayrı atom və molekullardan nanoölçülü obyektlər yığılsın. Karbon nanoboruları üçün xammal kimi metan və yaxud benzol istifadə edilir. Katalizator (keçid metalların nanohissəcikləri) iştirakında metanın termiki dissosiasiyasında karbn atomları əmələ gəlir:

CH₄ = C + 2H₂

hansı ki, bir-birinin ardınca karbon borusunu formalaşdırır, bu halda katalizator hissəciyi əmələ gətirən rolunda çıxış edir. Karbon atomları substratın səthində çökür, metal nannohissəciyindən diffuziya edir və nanoboruda birləşirlər hansı ki, aşağıdan yuxarı artır. Əmələ gələn borunun diametri katalizator hissəciyinin ölçüləri ilə təyin edilir. Karbonun kimyəvi çökdürülməsi üçün metanın yerinə digər başqa mümkün karbohidrogenləri: etilen, asetilen, etan və s. istifadə etmək olar. Çox vaxt bu texnologiyada kondensasiya hadisəsindən istifadə edirlər. Kondensasiya (yunanca “condenso”-sıxlaşdırıram, qatılaşdırıram mənasını verir) maddənin soyudularaq, və ya sıxılaraq qaz halından maye, və ya bərk halına keçməsi deməkdir. Yağış, qar, şeh və s. təbiət hadisələri kondensasiyanın nəticəsidir. Məlumdur ki, kondensasiya və ona əks olan proses, yəni buxarlanma maddənin faza keçidləri nəticəsində mümkün olur. Faza keçidləri müəyyən kiçik zaman ərzində baş verir və prosesin ilkin mərhələsində nanozərrəciklər əmələ gəlir. Sonradan bu zərrəciklər böyüyərək mikroskopik obyektlərə çevrilir. Məhz ilkin mərhələdə faza keçidlərini “dondurmaqla” nanozərrəciklər almaq mümkündür. Füllerenləri, karbon nanoborularını, nanoklasterləri də kondensasiya hadisəsi ilə almaq olar. Bu cür texnologiya epitaksiya adlanır.

Sual 11

Sual 12

Son illərdə nanoelmin sürətli inkişafı nanoobyektlərin təşkil edilməsi və strukturunun təyin edilməsinin mümkünlüyü ilə olmuşdur. Onların içərisində əsas rol elektron mikroskopuna və skanedici zond mikroskopuna düşür (“nanoskopoya” demək daha doğru olardı).

Adi optiki mikroskop, hətta ən yaxşısı belə, nəinki təkcə ayrı-ayrı atomlara, həm də nanohissəcikləri görməyə imkan vermir. Bu onunla bağlıdır ki, onda görünüş almaq üçün görünən işıqdan istifadə edilir, hansının ki, dalğa uzunluğu 400 – 700 nm təşkil edir. Dalğa optikasındn məlumdur ki,  dalğa uzunluğu ilə şüalanma iki obyekti fərqləndirməyə imkan vermir, əgər onlar arasındakı məsafə -dan əsaslı dərəcədə azdırsa. Ona görə də, optiki optiki mikroskopda canlı hüceyrələri görmək olur, hansıların ki, ölçüləri mikron təşkil edir (daha doğrusu, minlərlə nanometr), ancaq daha kiçik obyektlər görünməyəcək. Bunun üçün əsaslı dərəcədə kiçik dalğa uzunluqlu şüalanma tələb olunur.  

Çıxış 1930-cu illərdə tapılmışdır, nə vaxt ki, mühəndislər E.Ruska və M.Knoll işıq yerinə elektronlar axınını istifadə etməyi təklif etmişlər, məlum olduğu kimi, dalğa xüsusiyyətinə malikdir. Bu haldahərəkət edən elektronlara müəyyən dalğa uzunluğu uyğun gəlir ki, bu da onun enerjisindən asılıdır. 1931-ci ildə Ruska və Knoll birinci elektron mikroskopunu yaratdılar, şəkili ümumilikdə 400 dəfə böyetmə qabiliyyətinə malik, lakin müasir priborlarda istifadə olunan artıq bütün prinsipləri həyata keçirirdi. Hazırkı dövrdə elektron mikroskopların köməkliyi ilə 90 mln dəfə böyütməyə nail olmaq mümkündür və bununla 0.06 nm müstəvi sahəsinə çatmaq olur ki, bu da əksər atomların ölçülərindən kiçikdir.

Optiki və elektron mikroskop qurğusu çox ümumiliklərə malikdirlər (şəkil 10). Onlar şüalanma mənbəyindən, oyrənilən obyektdə şüalanmanın fokuslanma sistemlərinə və qeydetmə qurğusundan – dedektordan ibarətdir. Elektron mikroskoplarında elektron mənbəyi kimi elektron topu istifadə edilir, elektronlar dəstini fokuslamaq üçün elektromaqnit linza, ancaq dedektor kimi – lyüminissent ekran tətbiq edilir.

Sual 13

Son illərdə nanoelmin sürətli inkişafı nanoobyektlərin təşkil edilməsi və strukturunun təyin edilməsinin mümkünlüyü ilə olmuşdur. Onların içərisində əsas rol elektron mikroskopuna və skanedici zond mikroskopuna düşür (“nanoskopoya” demək daha doğru olardı).

Adi optiki mikroskop, hətta ən yaxşısı belə, nəinki təkcə ayrı-ayrı atomlara, həm də nanohissəcikləri görməyə imkan vermir. Bu onunla bağlıdır ki, onda görünüş almaq üçün görünən işıqdan istifadə edilir, hansının ki, dalğa uzunluğu 400 – 700 nm təşkil edir. Dalğa optikasındn məlumdur ki,  dalğa uzunluğu ilə şüalanma iki obyekti fərqləndirməyə imkan vermir, əgər onlar arasındakı məsafə -dan əsaslı dərəcədə azdırsa. Ona görə də, optiki optiki mikroskopda canlı hüceyrələri görmək olur, hansıların ki, ölçüləri mikron təşkil edir (daha doğrusu, minlərlə nanometr), ancaq daha kiçik obyektlər görünməyəcək. Bunun üçün əsaslı dərəcədə kiçik dalğa uzunluqlu şüalanma tələb olunur.  

Çıxış 1930-cu illərdə tapılmışdır, nə vaxt ki, mühəndislər E.Ruska və M.Knoll işıq yerinə elektronlar axınını istifadə etməyi təklif etmişlər, məlum olduğu kimi, dalğa xüsusiyyətinə malikdir. Bu haldahərəkət edən elektronlara müəyyən dalğa uzunluğu uyğun gəlir ki, bu da onun enerjisindən asılıdır. 1931-ci ildə Ruska və Knoll birinci elektron mikroskopunu yaratdılar, şəkili ümumilikdə 400 dəfə böyetmə qabiliyyətinə malik, lakin müasir priborlarda istifadə olunan artıq bütün prinsipləri həyata keçirirdi. Hazırkı dövrdə elektron mikroskopların köməkliyi ilə 90 mln dəfə böyütməyə nail olmaq mümkündür və bununla 0.06 nm müstəvi sahəsinə çatmaq olur ki, bu da əksər atomların ölçülərindən kiçikdir.

Optiki və elektron mikroskop qurğusu çox ümumiliklərə malikdirlər (şəkil 10). Onlar şüalanma mənbəyindən, oyrənilən obyektdə şüalanmanın fokuslanma sistemlərinə və qeydetmə qurğusundan – dedektordan ibarətdir. Elektron mikroskoplarında elektron mənbəyi kimi elektron topu istifadə edilir, elektronlar dəstini fokuslamaq üçün elektromaqnit linza, ancaq dedektor kimi – lyüminissent ekran tətbiq edilir.

Sual 14

Zond mikroskopları ailəsində ilk olaraq skanedici tunel mikroskopu (STM) yaradılmışdır. STM–in iş prinsipi elektronların zond ilə səth arasında yaranan ensiz potensial çəpərdən tunel keçidlərinə əsaslanır. STM–da zond nümunənin səthinə bir neçə anqstrem qədər yaxınlaşdırılır. Bu zaman potensial çəpər yaranır, onun hündürlüyü elektronların zondun materialından və nümunədən çıxış işlərinin (uyğun olaraq φP və φs) fərqi ilə təyin edilir. . Elektrikkeçirən nümunənin səthinə uc hissəsində bir atom yerləşdirilmiş zond yaxınlaşdırılır. Bunlar arasındakı məsafə atomlararası məsafəyə bərabər olarsa, onda zondun atomuna aid olan elektronların dalğa funksiyası səthə aid olan atomların elektronlarının dalğa funksiyaları ilə kəsişir və aralıqdan elektronun keçməsi (tunellənməsi) üçün imkan yaranır. Belə keçidə tunel keçidi deyilir. STM–də iynəşəkilli iti uclu zond üç koordinatlı skanerə bərkidilir. Elektrik potensialı tətbiq edilmiş zond səthə perpendikulyar istiqamətdə yönəldilir və tunel cərəyanının yarana biləcəyi məsafəyə qədər səthə yaxınlaşdırılır. Tunel cərəyanı elektronun potensial çəpərdən keçmə ehtimalı ilə mütənasibdir. Deməli, tunel cərəyanı zondun ucu ilə səth arasındakı məsafədən (z) asılıdır və bu asılılıq eksponensial xarakterlidir. Bundan başqa tunel cərəyanı zonda tətbiq edilmiş potensialın qiymətindən də asılıdır. Ona görə də, səth boyunca zondun yerini dəyişərək tunel cərəyanına nəzarət etmək və bununla da səthin topologiyasını atom səviyyəsində analiz etmək mümkündür. STM–in zondları keçirici materialardan hazırlanmalıdr. Əksər hallarda onlar təmiz metaldan hazırlanır və iti ucunun radiusu ~10 nm olur. Zond materialının seçimi qarşıya qoyulmuş tapşırıqdan asılıdır. Nisbətən bərk zondlar volframdan (W), iridium (Ir) ilə platinin (Pt) xəlitəsindən hazırlanır. Nisbətən yumşaq zondlar üçün qızıl (Au) istifadə edilir. STM–in əsas məhdudiyyəti ondan ibarətdir ki, tunel cərəyanının qeyd olunması üçün tədqiq olunan material yüksək elektrik keçiriciliyinə malik olmalıdır. STM-də səthin relyefinin öyrənilməsi iki üsulla həyata keçirilir. Sabit tunel cərəyanı üsulu və Sabit hündürlük üsulu.

Sual 15

Atom-güc mikraskopunda (AGM), STM anoloji qurulmuş, tunel toku ilə birgə vandervalsın nümunə səthindən zondun itələnmə gücünü ölçür. Zond nanometr ölçüsünə malikdir və mikroyaya – kantilevere bərkidilib

Öyrənilən nanoobyektin zondun ucu ilə qarşılıqlı təsiri kantievrin əyilməsinə gətirib çıxarır, hansı ki, optiki sistemin köməkliyi ilə adətən dedektirlənir, optiki rıçaq sxeminə görə yerinə yetirilir. Bu sxemdə kantilevrin əyilməsi lazer şüası ilə əks etdirmə ləkəsini dördseksiyalı fotodioda tərəf yerini dəyişir. Bu yerdəyişmə müxtəlif seksiyalarda fototokların nisbətlərini dəyişdirir, hansı ki, elektron sxeminin köməyi ilə ölçülür.

AGM ən sadə iş rejimi səthin nanorelyefinin ölçülməsidir. Bu halda nümunə zondun altında verilmiş trayektoriyası üzrə hərəkət edir, optiki sistemin köməkliyi ilə dedektirləmə kantilverin əyilməsi ölçülür (və zondun ucunun səthin nanosahəsi ilə qarşılıqlı təsir qüvvəsi). AGM məkan icazəsi kantilver və onun kəskinliyinin əyriliyindən asılıdır, prinsipcə, AGM aşıb keçə bilər . Sonuncudan fərqli olaraq, AGM hədsiz yüksək vakuum tələb etmir və adi hava və yaxud maye mühitində işləyə bilir ki, bu da bioloji obyektləri öyrənməyə imkan verir. AGM çatışmamazlıqlarına o aiddir, hansı ki, skan etmə sürətinə görə onlar əsaslı dərəcədə SEM geridə qalır.

AGM köməkliyi ilə nəinki təkcə nümunənin səthində atomların yerləşməsini öyrənmək olar, həm də səthin özünün strukturunu dəyişmək olar. Bunun üçün zondun səthlə fiziki qarşılıqlı təsirdə olmasından istifadə etmək olar, zondla onun elektrokimyəvi oksidləşməsini indutsirləşdirmə və yaxud atomların səthinin zondla qarşılıqlı təsirindən istifadə edərək mexaniki olaraq onları bir yerdən digərinə yerini dəyişdirmək, elə bununla litoqrafiya prosesini nanosəviyyədə həyata keçirməkdir. 2005-ci ildə Yaponiyadan olan alimlər hədsis yüksək vakuum AGM-dən istifadə edərək 120 atomdan ibarət element qalayın kimyəvi simvoluun əksi qurulmuşdur, hansı ki, germaniumun səthinə çəkilmişdir.Nanoobyektlərin tədqiqi üçün müxtəlif növ mikroskoplarla yanaşı digəri çoxlu fiziki üsullardan istifadə edilir, belə ki, rentgen şüalarının səpələnməsi kimi, spektroskopiya, kütlə spektroskopiya kimi və s. Müxtəlif üsullar bir-birini yaxşı tamamlayır və təsdiq etmək olar ki, müasir dövrdə nanohissəciyin yüksək sahədə həllində real strukturunu incəliklə təsvir etmək mümkündür. Ancaq, müvafiq tədqiqatlar üçün təcrübi avadanlıqlar o qədər bahadır ki, hətta nəhəng tədqiqat mərkəzləri üçün də əl çatmazdır. Bu halda köməyə kollektiv istifadə mərkəzi köməyə gəlir, maraqlı təşkilatlar birliyi tərəfindən saxlanılır. Belə mərkəzlər əsasən kimya, fizika və materiallar fakültəlzrində birləşirlər. Mərkəzin xidmətindən bütün təşkilatlar pulsus olaraq ümumi proqram çərçivəsində tədqiqat aparan tədqiqatçılar aparırlar.

Sual 16 17 18

Kimyaçılar və fiziklərə nanohissəcik alınması üsulunun hazırlanması tapşırığı ammonyak və yaxud sulfat turşusunun alınması üsulu ilə müqayisə etmək olar. Aydındır ki, istehsal alim və texnoloqlar qarşısında irimiqyaslı tapşırıqlar qoyur. Misal kimi işıq şüalandıran naqilsis nanoqurğuları misal göstərmək olar. O, çox nazik yarımkeçiricilər qatından – qalınlığı cəmisi 3 nm olan qallium nitrid, daha doğrusu onlarla atom qatından ibarətdir. Yuxarıdan ona modifikasiya olunmuş fullerenlə nanosfera çəkilir, hansı ki, elektronları qəbul edərək işığı şüalandırır. İlkin kimyəvi tapşırıq nanovəziyyətində maddə almaqdan ibarətdir, ancaq daha mürəkkəb texnoloji tapşırıq – onları elə tərtib etmək ki, qurğu alınsın və bu qurğu işləsin.

Bizim təssəvürümüzdə nanoaləm təsəffürü haqqında inkişafda nanotexnologiya haqqında təsəffürlərimiz müəyyən dəyişikliklərə uğradı. İlk dəfə “nanotexnologiya” terminini 1974-cü ildə Yapon alimi Norio Taniquçi istifadə etmişdir. Hansı ki, onu “istehsal texnologiyası, hədsiz yüksək dəqiq və ultrakiçik öıçüdə ... 1 nm sırasında nail olmağa imkan verən” kimi təyin etmişdir 1.

Amerikan alimi K.E.Drekslerin 2 təsiri altında 1980-1990-cı illərdə nanotexnologiyanı ayrı-ayrı molekullardan müxtəlif qurğuların yaradılması adlandırılmağa başladı. Perspektiv kimi nanotexnologiya təsvir edilirdi, məsələn, minyatür atom nanorobotu, hansı ki, insan orqanizmində buraxılır və qan daşıyıcıları sistemində üzərək xəstə orqanları tapır, sonra isə onların “təmirini” həyata keçirirdi. Bu halda nanotexnologiya altında elm sahəsi başa düşülürdü. Ancaq daha dəqiq həqiqətə yaxın nanotexnologiyanın təyini A.Franksomun 1987 – ci ildə verdiyi oldu 3: