Файл: Сканирующая зондовая микроскопия диссертация.pdf

356 

на основе локальных спектроскопических данных. Благодаря применению предло-

женных  подходов  на  основании  сравнительного  анализа  эффективности  большого 

числа спекающих и легирующих добавок разработан материал, демонстрирующий 

рекордную стабильность в ходе долговременных ресурсных испытаний в расплавах. 

7)  Установлена  природа  электрохимических  процессов,  протекающих  в  криолит-

глиноземном расплаве с участием растворенных оловосодержащих частиц, а также 

формальные потенциалы различных редокс-систем в этой среде. Выявлена сущест-

венная  замедленность  процесса  восстановления  олова  до  металла,  которая  создает 

предпосылки для контроля уровня загрязнения алюминия, получаемого в ходе элек-

тролиза с использованием инертных анодов на основе SnO

2

. 

8) На основании данных измерений в конфигурации СТМ предложено модельное опи-

сание строения тонких пленок допированного SnO

2

, являющихся потенциальными 

заряд-аккумулирующими материалами. 

9) Показана значимая роль эффектов срастания в ходе электроосаждения частиц плати-

новых металлов для их электрокаталитических и сорбционных свойств. Продемон-

стрирован определяющий вклад процессов вторичной нуклеации и срастания в ходе 

электросинтеза в формирование катализаторов с определенными свойствами.  

10)  Предложены подходы к управлению структурой осадков путем варьирования усло-

вий  осаждения,  использования  внешних  и  самоформирующихся  матриц.  Выявлено 

существенное различие в кинетике нуклеации и роста индивидуальных кластеров ме-

таллов для платины, демонстрирующей высокую склонность к вторичной нуклеации, 

и серебра. 

11) Проанализированы закономерности нуклеации и роста проводящих полимеров раз-

личной природы, в том числе их зависимость от природы заместителей в молекуле 

мономера. Показано, что этот фактор может оказывать влияние на микроструктуру 

материала,  кинетику  электроосаждения,  количество  образующихся  побочных  про-

дуктов, как вследствие стерических затруднений, так и вследствие изменения рас-

пределения электронной плотности в мономере при введении в него тех или иных 

заместителей. 

12)  Достигнуто  значительное  повышение  электрохромной  эффективности  электрооса-

жденных оксовольфраматных пленок при допировании их ванадием и молибденом. 

Установлена  природа  смешанных  изополикомплексов,  образующихся  в  растворах 

осаждения и выступающих в качестве молекулярных прекурсоров электроосажден-

ного электрохромного покрытия. Показано, что выраженная неоднородность оксо-

вольфраматных пленок может приводить к их быстрой деградации. 

357 

Литература 

  1. G.Binnig, H.Rohrer, Scanning Tunneling Microscopy, Helv.Phys.Acta 55(1982) 726-

735 

  2. G.Binnig, H.Rohrer, Scanning tunneling microscopy, Surface Science 126 (1983) 236-

244 

  3. G.Binnig, H.Rohrer, Scanning tunneling microscopy, IBM J. Res. Develop. 44 (2000) 

279-293, reprinted from IBM J. Res. Develop. 30 (1986) No 4 

  4. G.Binnig, H.Rohrer, Scanning tunneling microscopy - from birth to adolescence (Nobel 

Prize lecture), Reviews of Modern Physics, 59 (1987) 615-625 

  5. J.G.Simmons, Generalized Formula for the Electric Tunnel Effect between Similar 

Electrodes Separated by a Thin Insulating Film, J.Appl.Phys. 34(1963) 1793-1803 

  6. P.K.Hansma, J.Tersoff, Scanning Tunneling Microscopy, J.Appl.Phys. 61(1987)R1-R23 

  7. D.Drakova, Theoretical modelling of scanning tunneling microscopy, scanning tunnel-

ing spectroscopy and atomic force microscopy, Reports on Progress in Physics 

64(2001)205-290 

  8. W.A.Hofer, A.S.Foster, A.L.Shluger, Theory of scanning probe microscopes at the 

atomic scale, Reviews of Modern Physics, 75 (2003) 1287-1331 

  9.  J.Tersoff, D.R.Hamann, Theory and Application for the Scanning Tunneling Micro-

scope, Phys.Rev.Lett. 50 (1983) 1998-2001 

  10. R.R.Nazmutdinov, J.Zhang, T.T.Zinkicheva, I.R.Manyurov, J.Ulstrup, Adsorbtion and 

In Situ Scanning Tunneling Microscopy of Cysteine on Au(111): Structure, Energy, and 

Tunneling Contrasts, Langmuir 22(2006)7556-7567 

  11. J.Tersoff, D.R.Hamann, Theory of the scanning tunneling microscope, Phys.Rev.B 31 

(1985) 805-813 

  12. N.D.Lang, Vacuum Tunneling Current from an Adsorbed Atom, Phys.Rev.Lett. 55 

(1985)230-233 

  13. N.D.Lang, Theory of Single-Atom Imaging in the Scanning Tunneling Microscope, 

Phys.Rev.Lett. 56(1986)1164-1167 

  14. P.Sautet, Atomic adsorbate identification with the STM: a theoretical approach, 

Surf.Sci. 374(1997)406-417 

  15. J.A.Stroscio, R.M.Feenstra, Scanning tunneling spectroscopy of oxygen adsorbates on 

the GaAs(110) surface, J.Vac.Sci.Technol.B 6(1988)1472-1478 

358 

  16. P.Sautet, Images of Adsorbates with the Scanning Tunneling Microscope: Theoretical 

Approaches to the Contrast Mechanism, Chem.Rev. 97(1997)1097-1116 

  17. R.M.Tromp, R.J.Hamers, J.E.Demuth, Atomic and electronic contributions to Si(111)-

(7x7) scanning-tunneling-microscopy images, Phys.Rev.B 34(1986)1388-1391 

  18. J.Tersoff, Anomalous Corrugation in Scanning Tunneling Microscopy: Imaging of In-

dividual States, Phys.Rev.Lett. 57(1986)440-443 

  19. J.A.Stroscio, R.M.Feenstra, A.P.Fein, Electronic Structure of the Si(111)2x1 Surface by 

Scanning-Tunneling Microscopy, Phys.Rev.Lett. 57(1986)2579-2582 

 20. R.M.Feenstra, J.A.Stroscio, J.Tersoff, A.P.Fein, Atom-Selective Imaging of the 

GaAs(110) Surface, Phys.Rev.Lett. 58(1987)1192-1195 

  21. R.J.Hamers, Atomic-resolution surface spectroscopy with the scanning tunneling micro-

scope, Annu.Rev.Phys.Chem. 40(1989)531-559 

 22. A.V.Zotov, D.V.Gruznev, O.A.Utas, V.G.Kotlyar, A.A.Saranin, Multi-mode growth in 

Cu/Si(111) system: Magic nanoclustering, layer-by-layer epitaxy and nanowire forma-

tion, Surf.Sci. 602(2008)391-398 

 23. 

A.V.Zotov, O.A.Utas, V.G.Kotlyar, I.A.Kuyanov, A.A.Saranin, Pb-modified 

In/Si(100)4x3 magic clusters: Scanning tunneling microscopy and first-principles total-

energy calculations, Phys. Rev.B. 76(2007)115310-1-115310-5 

  24. A.V.Zotov, A.A.Saranin, V.G.Kotlyar, O.A.Utas, Y.L.Wang, Diverse magic nanoclus-

tering in submonolayer Tl/Si(111) system, Surf. Sci. 600(2006)1936-1941. 

  25. P.I.Arseyev, N.S.Maslova, V.I.Panov, S.V.Savinov, C. Van Haesendonck, Bias voltage 

dependent shift of the atomic-scale structure of the Ge(111)-(2x1) reconstructed surface 

measured by low temperature scanning tunneling microscopy, Письма  в  ЖЭТФ 

85(2007)334-339 

  26. N.Garcia, Theory of scanning tunneling microscopy and spectroscopy: Resolution, im-

age and field states, and thin oxide layers, IBM J.Res.Develop. 30(1986)533-542 

  27. G.Binnig, N.Garcia, H.Rohrer, J.M.Soler, F.Flores, Electron-metal-surface interaction 

potential with vacuum tunneling: Observation of the image force, Phys.Rev.B 

30(1984)4816-4818 

  28. E.Stoll, Resolution of the scanning tunnel microscope, Surf.Sci. 143(1984)L411-L416 

  29. B.C.Stipe, M.A.Rezaei, W.Ho, Localization of Inelastic Tunneling and the Determina-

tion of Atomic-Scale Structure with Chemical Specificity, Phys.Rev.Lett. 

82(1999)1724-1727 

  30. M.Herz, F.J.Giessibl, J.Mannhart, Probing the shape of atoms in real space, Phys.Rev.B 

68(2003)045301-1-045301-7 

359 

 31. 

R.H.Fowler, L.Nordheim, Electron Emission in Intense Electric Fields, 

Proc.R.Soc.Lond.A 119(1928)173-181 

  32. K.Kitagawa, T.Morita, S.Kimura, Molecular Rectification of a Helical Peptide with a 

Redox Group in the Metal-Molecule-Metal Junction, J.Phys.Chem.B 109(2005)13906-

13911 

  33. J.Bardeen, Tunnelling from a many-particle point of view, Phys.Rev.Lett. 6(1961)57-59 

  34. A.Selloni, P.Carnevali, E.Tosatti, C.D.Chen, Voltage-dependent scanning-tunneling mi-

croscopy of a crystal surface: Graphite, Phys.Rev.B. 31(1985)2602-2605 

  35. N.D.Lang, Spectroscopy of single atoms in the scanning tunneling microscope, 

Phys.Rev.B 34(1986)5947-5950 

  36. R.M.Feenstra, J.A.Stroscio, A.P.Fein, Tunneling spectroscopy of the Si(111)2x1 sur-

face, Surf.Sci. 181(1987)295-306 

  37. W.J.Kaiser, R.C.Jaklevic, Spectroscopy of electronic states of metals with a scanning 

tunneling microscope, IBM J.Res.Develop. 30 (1986)411-416 

  38. J.Bono, R.H.Good Jr., Theoretical discussion of the scanning tunneling microscope, 

Surf.Sci. 151(1985)543-552 

  39. J.Bono, R.H.Good Jr., Theoretical discussion of the scanning tunneling microscope ap-

plied to a semiconductor surface, Surf.Sci. 175(1986)415-420 

 40. M.Prietsch, A.Samsavar, R.Ludeke, Structural and electronic properties of the 

Bi/GaP(110) interface, Phys.Rev.B 43(1991)11850-11856 

  41.  

W.J.Kaiser, L.D.Bell, M.H.Hecht, F.J.Grunthaner, Scanning tunneling microscopy 

characterization of the geometric and electronic structure of hydrogen-terminated silicon 

surfaces, J.Vac.Sci.Technol.A 6(1988)519-523 

  42. L.D.Bell, W.J.Kaiser, M.H.Hecht, F.J.Grunthaner, Direct control and characterization of 

a Schottky barrier by scanning tunneling microscopy, Appl.Phys.Lett. 52(1988)278-280 

  43. K.M.Rosso, M.F.Hochella Jr., A UHV STM/STS and ab initio investigation of covellite 

{001} surfaces, Surf.Sci. 423(1999) 364-374 

 44. Ch.Sommerhalter, Th.W.Matthes, J.Boneberg, P.Leiderer, M.Ch.Lux-Steiner, Tunnel-

ing spectroscopy on semiconductors with a low surface state density, 

J.Vac.Sci.Technol.B 15(1997)1876-1883  

  45. M.L.Hildner, R.J.Phaneuf, E.D.Williams, Imaging the depletion zone in a Si lateral pn 

iunction with scanning tunneling microscopy, Appl.Phys.Lett. 72(1998)3314-3316 

  46. J.Y.Park, E.D.Williams, R.J.Phaneuf, Direct Imaging on a biased p-n junction with con-

ductance mapping, J.Appl.Phys. 91(2002)3745-3749 

360 

  47. J.Y.Park, R.J.Phaneuf, Time response in tunneling to a pn junction, Appl.Phys.Lett. 

82(2003)64-66 

  48. H.C.Card, E.H.Rhoderick, Studies of tunnel MOS diodes. I. Interface effects in silicon 

Schottky diodes, J.Phys.D:Appl.Phys. 4(1971)1589-1601 

  49. D.A.Bonnell, I.Solomon, G.S.Rohrer, C.Warner, Direct measurements of local proper-

ties of interfaces with scanning tunneling microscopy, Acta metall. mater. 

40(1992)S161-S171 

  50. R.S.Becker, J.A.Golovchenko, B.S.Swartzentruber, Electron Interferometry at Crystal 

Surfaces, Phys.Rev.Lett. 55(1985)987-990 

  51. H.C.Card, E.H.Rhoderic, Studies of tunnel MOS diodes. II. Thermal equilibrium con-

sideration, J.Phys.D: Appl.Phys. 4(1971)1602-1611 

  52. F.Flores, N.Garcia, Voltage drop in the experiments of scanning tunneling microscopy 

for Si, Phys.Rev.B 30(1984)2289-2291 

  53. K.H.Gundlach, Zur berechnung des tunnelstroms durch eine trapezformige poten-

tialstufe, Solid-State Electronics 9(1966)949-957 

  54. A.J.Jason, Field-Induced Resonance States at a Surface, Phys.Rev. 156(1967)266-285 

 55. M.E.Alferieff,  C.B.Duke, Field Ionization near Nonuniform Metal Surfaces, 

J.Chem.Phys. 46(1967)938-943 

  56. G.Binnig, K.H.Frank, H.Fuchs, N.Garcia, B.Reihl, H.Rohrer, F.Salvan, A.R.Williams, 

Tunneling Spectroscopy and Inverse Photoemission: Image and Field States, 

Phys.Rev.Lett. 55(1985)991-994 

 57. М.В.Гришин, Ф.И.Далидчик, С.А.Ковалевский, Н.Н.Колченко, Б.Р.Шуб, Изотопи-

ческий  эффект  в  колебательных  спектрах  воды,  измеренных  в  экспериментах  со 

сканирующим туннельным микроскопом, Письма в ЖЭТФ 66(1997)37-39 

  58. F.I.Dalidchik, M.V.Grishin, S.A.Kovalevskii, N.N.Kolchenko, B.R.Shub, Scanning 

tunneling vibrational spectroscopy, Spectroscopy letters 30(1997)1429-1440 

 59. M.Grishin, F.Dalidchik, S.Kovalevckii, N.Kolchenko, Adsorbate-determined field 

emission resonances in STM current/voltage characteristics, Ultramicroscopy 

79(1999)203-207 

  60. E.M.Balashov, S.O.Gladkov, F.I.Dalidchik, M.A.Kozhushner, B.R.Shub, Singlet-triplet 

transitions of physisorbed molecule O

2

 in scanning tunneling microscope, Phys.Lett.A 

282(2001)47-52 

  61. P.Kowalczyk, High temperature STM/STS investigations of resonant image states on 

Au(111), Appl.Surf.Sci. 253(2007)4036-4040