Прецизионная селекция из ансамбля, перемещение в нанометровых масштабах и угловое ориентирование наночастиц на основе NaYF4 и YVO4, допированных Yb и Er, методами сканирующей зондовой микроскопии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Показано, что сканирующий зондовый микроскоп позволяет проводить прецизионные манипуляции над ансамблем апконверсионных наночастиц, неконтролируемо осажденных на поверхность стеклянной подложки. Продемонстрирована возможность контролируемого перемещения таких частиц на расстояния несколько десятков микрометров, что позволило оставить на поверхности подложки площадью порядка 104 мкм2 несколько отдельно лежащих апконверсионых наночастиц и их небольших конгломератов. Система меток на подложке обеспечила позиционирование для многократных последовательных манипуляций, включая перемещения на субмикронные расстояния и вращение на заданный угол единичной апконверсионной наночастицы. Оценена сила адгезии отдельной апконверсионной наночастицы к поверхности подложки.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. П. Чукланов

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр Российской академии наук»

Автор, ответственный за переписку.
Email: achuklanov@kfti.knc.ru

Казанский физико-технический институт имени Е.К. Завойского

Казань

А. С. Морозова

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр Российской академии наук»

Email: achuklanov@kfti.knc.ru

Казанский физико-технический институт имени Е.К. Завойского

Россия, Казань

Е. О. Митюшкин

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр Российской академии наук»

Email: achuklanov@kfti.knc.ru

Казанский физико-технический институт имени Е.К. Завойского

Россия, Казань

В. Г. Никифоров

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр Российской академии наук»

Email: achuklanov@kfti.knc.ru

Казанский физико-технический институт имени Е.К. Завойского

Россия, Казань

Н. И. Нургазизов

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр Российской академии наук»

Email: achuklanov@kfti.knc.ru

Казанский физико-технический институт имени Е.К. Завойского

Россия, Казань

Список литературы

  1. Никифоров В.Г. // Изв. РАН. Сер. физ. 2021. T. 85. № 12. C. 1734, Nikiforov V.G. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2021. V. 85. No. 12. P. 1383.
  2. Zaldo C. // In: Lanthanide-based multifunctional materials. Elsevier, 2018). P. 335.
  3. Zharkov D.K., Shmelev A.G., Leontyev A.V. et al. // Laser Phys. Lett. 2020. V. 17. P. 075901.
  4. Митюшкин Е.О., Жарков Д.К., Леонтьев А.В. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. Т. 87. № 12. С. 1724, Mityushkin E.O., Zharkov D.K., Leontyev A.V. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. No. 12. P. 1806.
  5. Жарков Д.К., Митюшкин Е.О., Леонтьев А.В. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. Т. 87. № 12. С. 1735, Zharkov D.K., Mityushkin E.O., Leontyev A.V. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. No. 12. P. 1817.
  6. Бухараев А.А., Бизяев Д.А., Нургазизов Н.И., Ханипов Т.Ф. // Микроэлектроника. 2012. Т. 41. № 2. С. 90.
  7. Burger P., Singh G., Johansson C. et al. // ACS Nano. 2022. V. 16. P. 19253.
  8. Шмелев А.Г., Никифоров В.Г., Жарков Д.К. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2020. Т. 84. № 12. С. 1744, Shmelev A.G., Nikiforov V.G., Zharkov D.K. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2020. V. 84. No. 12. P. 1439.
  9. Ren G., Zeng S., Hao J. // J. Phys. Chem. C2011. V. 115. No. 41. P. 20141.
  10. Ziganshin M.A., Efimova I.G., Gorbatchuk V.V. et al. // J. Peptide Sci. 2012. V. 18. No. 4. P. 209.
  11. Миронов В.Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии. Н. Новгород: ИФМ РАН, 2004. 114 c.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Полученные в оптическом микроскопе изображения: стеклянной подожки длиной 20 мм с нанесенной системой меток (а), меток на подложке и балки АСМ зонда, подведенного к поверхности, ширина балки 30 мкм (б).

Скачать (426KB)
3. Рис. 2. Силовые кривые: зависимость тока рассогласования между верхними и нижними секциями фотодиода от перемещения пьезосканера, полученная на тестовой поверхности чистого стекла (а). Часть кривой в диапазоне –50—90 нм использована для пересчета тока фотодиода в силу взаимодействия зонда с образцом (б). Результат усреднения 8 силовых кривых отвода от поверхности стеклянной подложки с осажденными АНЧ NaYF4:Yb, Er (в).

Скачать (239KB)
4. Рис. 3. Оптические изображения стеклянной подложки с осажденными наночастицами NaYF4:Yb, Er до (а) и после (г) очистки поверхности от лишних наночастиц. Соответствующие АСМ изображения этой области до (б) и после (д) очистки. АСМ изображения остатков раствора (в) и агломерата наночастиц (е). Соответствующие области сканирования показаны рамкой.

Скачать (598KB)
5. Рис. 4. АСМ изображения, содержащие одну и ту же АНЧ после первоначальной расчистки поверхности (а), после ОКМ измерений и поворота АНЧ на 65° (б) и на 156° (в).

Скачать (412KB)

© Российская академия наук, 2024