ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 4
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ......................................................................... 14
1.1. Основные методы формирования микро- и наноструктур с высоким
аспектным отношением длины к диаметру ............................................................. 14
1.1.1. Литографические методы ............................................................................. 14
1.1.2. Эпитаксиальные методы .............................................................................. 16
1.1.3. Метод осаждения материала под действием сфокусированного
электронного пучка (FEBID) ................................................................................. 19
1.2. Механические параметры одномерных наноструктур ................................. 22
1.3. Методы измерения резонансных характеристик НМР ................................... 26
1.3.1. Магнитодвижущий метод ............................................................................ 27
1.3.2. Электродвижущий (емкостной) метод ....................................................... 29
1.3.3. Измерительная схема на основе одноэлектронного транзистора ............ 33
1.3.4. Визуализация колебаний .............................................................................. 35
1.4. Основные виды детекторов масс микро- и нанообъектов .............................. 36
1.4.1. Мембранные масс-детекторы ...................................................................... 36
1.4.2. Мостовые масс-детекторы ........................................................................... 38
1.4.3. Масс-детекторы кантилеверного типа ........................................................ 41
1.5. Основные виды нанооптомеханических систем .............................................. 44
Выводы к Главе 1 .......................................................................................................... 47
ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УСТАНОВОК И МЕТОДИК
ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА ............................................................................ 49
2.1. Формирование УНВ и структур на их основе под действием
сфокусированного электронного пучка ................................................................... 49
2.1.1. Электрохимическое травление вольфрамовых игл ................................... 49
2.1.2. Рост углеродных наноструктур под действием сфокусированного
электронного пучка ................................................................................................. 52
2.2. Экспериментальная схема исследования механических резонансных свойств
УНВ.............................................................................................................................. 56
2.2.1. Возбуждение резонансных колебаний в УНВ ........................................... 56
2.2.2. Методика получения АЧХ наномеханических осцилляторов на основе
УНВ .......................................................................................................................... 58
3
2.2.3. Методика определения массы микро- и нанообъектов по АЧХ
осцилляторов на основе УНВ ................................................................................ 61
2.3. Методика переноса наночастиц в камере СЭМ. Метод “Pick and Place” ..... 62
2.4. Экспериментальная схема изучения влияния оптического излучения на
режимы колебаний наноосциляторов ...................................................................... 66
2.4.1 Установка для исследования влияния оптического излучения на
наноосцилляторы .................................................................................................... 66
2.4.2. Интеграция линзированного оптического волокна в камеру СЭМ ......... 69
Выводы к Главе 2 ......................................................................................................... 71
ГЛАВА 3. МАСС-ДЕТЕКТОРЫ НА ОСНОВЕ ОДИНОЧНЫХ УНВ,
ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ МОДЫ ВЫСШИХ ПОРЯДКОВ .......... 73
3.1. Определение добавленной массы по сдвигу резонансной частоты первой
моды и положения точки перетяжки второй моды для УНВ ................................ 73
3.2. Составные наноосцилляторы для определения массы нанообъектов по
сдвигу точки перетяжки второго резонанса. Резонанс Фано ................................ 89
Выводы к Главе 3 .......................................................................................................... 99
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ СФОКУСИРОВАННОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА
РЕЖИМЫ КОЛЕБАНИЙ УГЛЕРОДНЫХ НАНОМЕХАНИЧЕСКИХ
ОСЦИЛЛЯТОРОВ ...................................................................................................... 101
4.1. Экспериментальные исследования воздействия сфокусированного лазерного
излучения на наноосциллятор с оптической наноантенной ................................ 101
4.2. Расчет малых оптических сил, действующих на углеродный наноосциллятор
.................................................................................................................................... 107
4.3. Влияние модуляции температуры наноосциллятора на режимы колебаний.
Параметрический резонанс ..................................................................................... 110
Выводы к Главе 4 ........................................................................................................ 117
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 119
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ .............................. 121
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ....................... 122
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ........................................................................................... 124
