mateltechИзвестия высших учебных заведений. Материалы электронной техникиIzvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering1609-35772413-6387MISIS10.17073/1609-3577-2012-1-4-16mateltech-83Research ArticleСТАТЬИARTICLESСТРУКТУРНО–МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ НАНОЧАСТИЦ И ЕГО ПРОБЛЕМЫSTRUCTURAL–MORPHOLOGICAL CONTROL OF NANOPARTICLES AND ITS PROBLEMSМаксимовК. С.MaksimovK. S.

кандидат физ.−мат. наук, доцент,Национальный исследовательский университет МИЭТ,124498, г. Москва, Зеленоград, пр−д 4806, д. 5.

кандидат физ.−мат. наук, доцент,Национальный исследовательский университет МИЭТ,124498, г. Москва, Зеленоград, пр−д 4806, д. 5.

МаксимовС. К.MaksimovS. K.

доктор физ.−мат. наук, профессор, Национальный исследовательский университет МИЭТ, 124498, г. Москва, Зелено-град, пр−д 4806, д. 5

доктор физ.−мат. наук, профессор, Национальный исследовательский университет МИЭТ, 124498, г. Москва, Зелено-град, пр−д 4806, д. 5

Национальный исследовательский университет МИЭТРоссияNational Research University MIETRussian Federation20121603201501416Copyright © Максимов К.С., Максимов С.К., 20152015Максимов К.С., Максимов С.К.Maksimov K.S., Maksimov S.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://met.misis.ru/jour/article/view/83

Применение продуктов нанотехнологий требует идентификации их структуры и габитуса. Продемонстрированы особенности электронограмм, которые могут вызывать затруднения при идентификации атомарной структуры нанообъектов с дефектной структурой, включающей двойники и антифазные границы. Описаны методы идентификации морфологии наночастиц с по-мощью растровой электронной микроскопии, основанные на применении освещающих пучков с разными углами сходимости, и отмечены затруднения, присущие этим методам.

Application of nanotechnology products requires identification of their structure and habit. In this work we report the distinctive features of diffraction patterns that can cause difficulties in the identification of the atomic structure of particles with defect structures containing twins and antiphase boundaries. We describe SEM techniques of particle morphology determination based on the use of illuminating electron beams with different convergent angles and demonstrate obstacles inherent to these techniques.

нанотехнологиинаночастицыидентификация структуры и габитусадвойникиантифазные границыэлектронограммысходящиеся электронные пучкиnanotechnologiesnanoparticlesnanostructuringidentification of structure and habittwinsantiphase domain boundariesdiffraction patternsconvergent electron beamsReferencesNanotoxicology. Characterization, dosing and health effects /Eds. by N. Montairo−Riviere. − N. Y. : Informa Healthcare USA, 2007. − 450 p.Nanotoxicology. Characterization, dosing and health effects /Eds. by N. Montairo−Riviere. − N. Y. : Informa Healthcare USA, 2007. − 450 p.Nanotechnology: Consequences for human health and environment / Eds. by R. E. Hester, R. M. Harrison. − Cambride (UK) : RSC Publishing, 2007. − 149 p.Nanotechnology: Consequences for human health and environment / Eds. by R. E. Hester, R. M. Harrison. − Cambride (UK) : RSC Publishing, 2007. − 149 p.Barnard, A. S. Modelling of nanoparticles: approaches to morphology and evolution / A. S. Barnard // Rep. on progress in phys. − 2010. − V. 73, N 8. − P. 86502—86553.Barnard, A. S. Modelling of nanoparticles: approaches to morphology and evolution / A. S. Barnard // Rep. on progress in phys. − 2010. − V. 73, N 8. − P. 86502—86553.Максимов, С. К. Контроль поверхностной функциональности наноматериалов / С. К. Максимов, К. С. Максимов // Российские нанотехнологии. − 2009. − Т. 4, № 3−4. − С. 59—70.Максимов, С. К. Контроль поверхностной функциональности наноматериалов / С. К. Максимов, К. С. Максимов // Российские нанотехнологии. − 2009. − Т. 4, № 3−4. − С. 59—70.Максимов, С. К. Принципы стандарта безопасности и производственного контроля в производстве наноразмерных частиц / С. К. Максимов, К. С. Максимов // Нанотехника. − 2009. − № 18. − С. 5—12.Максимов, С. К. Принципы стандарта безопасности и производственного контроля в производстве наноразмерных частиц / С. К. Максимов, К. С. Максимов // Нанотехника. − 2009. − № 18. − С. 5—12.Максимов, С. К. Принципы контроля наноматериалов для разработки стандартов безопасности на примере выявления закономерностей наноструктурирования в системах CayLa1−yF3−y и LaxCa1−xF2+x / С. К. Максимов, К. С. Максимов // Письма в ЖТФ. − 2009. − Т. 35, № 5. − С. 58—65.Максимов, С. К. Принципы контроля наноматериалов для разработки стандартов безопасности на примере выявления закономерностей наноструктурирования в системах CayLa1−yF3−y и LaxCa1−xF2+x / С. К. Максимов, К. С. Максимов // Письма в ЖТФ. − 2009. − Т. 35, № 5. − С. 58—65.Максимов, С. К. Новый подход в метрологии в нанообласти / С. К. Максимов, К. С Максимов // Письма в ЖТФ. − 2010. − Т. 36, № 20. − С. 21—28.Максимов, С. К. Новый подход в метрологии в нанообласти / С. К. Максимов, К. С Максимов // Письма в ЖТФ. − 2010. − Т. 36, № 20. − С. 21—28.Nanocharacterization / Eds. by J. Hutchison, A. Kirkland. − Cambride (UK) : RSC Publishing, 2007. − 304p.Nanocharacterization / Eds. by J. Hutchison, A. Kirkland. − Cambride (UK) : RSC Publishing, 2007. − 304p.Rossi, G. Searching for low−energy structures of nanoparticles: a comparison of different methods and algorithms / G. Rossi, R. Ferrando // J. Phys.: Condens. Matter. − 2009. − V. 21, N 8. − P. 84208—84218.Rossi, G. Searching for low−energy structures of nanoparticles: a comparison of different methods and algorithms / G. Rossi, R. Ferrando // J. Phys.: Condens. Matter. − 2009. − V. 21, N 8. − P. 84208—84218.Хирт, Дж. Теория дислокаций / Дж. Хирт, М. Лоте. − М. : Атомиздат, 1972. − 589 с.Хирт, Дж. Теория дислокаций / Дж. Хирт, М. Лоте. − М. : Атомиздат, 1972. − 589 с.Reder, R. Scattering and defect structure simulations / R. Reder − Oxford (UK) : OUP, 2008. − 239 P.Reder, R. Scattering and defect structure simulations / R. Reder − Oxford (UK) : OUP, 2008. − 239 P.Wang ,Y. Q. Coalescence behavior of gold nanoparticles / Y. Q. Wang, W. S. Liang, C. Y. Geng // Nanoscale Res. Lett. − 2009. − N 4. − P. 684—688.Wang ,Y. Q. Coalescence behavior of gold nanoparticles / Y. Q. Wang, W. S. Liang, C. Y. Geng // Nanoscale Res. Lett. − 2009. − N 4. − P. 684—688.Wittig, J. In−situ Z−STEM imaging of chemical ordering in FePt magnetic nanoparticles / J. Wittig, J. Bentley, L. F. Allard, M. S. Wellons, C. M. Lukehart // Microsc. and Microanal. − 2008. − V. 14, Suppl. 2. − P. 216—217.Wittig, J. In−situ Z−STEM imaging of chemical ordering in FePt magnetic nanoparticles / J. Wittig, J. Bentley, L. F. Allard, M. S. Wellons, C. M. Lukehart // Microsc. and Microanal. − 2008. − V. 14, Suppl. 2. − P. 216—217.Yuge, K. Segregation of Pt28Rh27 bimetallic nanoparticles: a first−principles study / K. Yuge // J. Phys.: Condens. Matter. − 2010. − V. 22, N 24. − P. 245401—245406.Yuge, K. Segregation of Pt28Rh27 bimetallic nanoparticles: a first−principles study / K. Yuge // J. Phys.: Condens. Matter. − 2010. − V. 22, N 24. − P. 245401—245406.Максимов, С. К. Механизм структурирования Ca1−xLaxF2+x со структурой на основе CaF2 / С. К. Максимов, К. С. Максимов // Неорган. материалы. − 2007. − Т. 43, № 5. − С. 626—631.Максимов, С. К. Механизм структурирования Ca1−xLaxF2+x со структурой на основе CaF2 / С. К. Максимов, К. С. Максимов // Неорган. материалы. − 2007. − Т. 43, № 5. − С. 626—631.Хирш, П. Электронная микроскопия тонких кристаллов / П. Хирш, А. Хови, Р. Николсон, Д. Пэшли, М. Уэлан. − М. : Мир, 1968. − 574 с.Хирш, П. Электронная микроскопия тонких кристаллов / П. Хирш, А. Хови, Р. Николсон, Д. Пэшли, М. Уэлан. − М. : Мир, 1968. − 574 с.Максимов, К. С. Двумерные дефекты и проблема идентификации структуры наноразмерных частиц / К. С. Максимов // Изв. вузов. Электроника. − 2011. − № 2. − С. 51—59.Максимов, К. С. Двумерные дефекты и проблема идентификации структуры наноразмерных частиц / К. С. Максимов // Изв. вузов. Электроника. − 2011. − № 2. − С. 51—59.Максимов, С. К. Псевдодвойникование в La2CaF8 и проблема структурной организации нестехиометрических фаз / С. К. Максимов // Доклады РАН. − 2007. − Т. 416, № 1. − С. 43—46.Максимов, С. К. Псевдодвойникование в La2CaF8 и проблема структурной организации нестехиометрических фаз / С. К. Максимов // Доклады РАН. − 2007. − Т. 416, № 1. − С. 43—46.Максимов, С. К. Упорядочение и двойникование в нестехиометрической фазе LayCa1−yF3−y / С. К. Максимов, К. С. Максимов // Неорган. материалы. − 2008. Т. 44, № 8. − C. 1007—1013.Максимов, С. К. Упорядочение и двойникование в нестехиометрической фазе LayCa1−yF3−y / С. К. Максимов, К. С. Максимов // Неорган. материалы. − 2008. Т. 44, № 8. − C. 1007—1013.Maximov, B. A. Space group, crystal structure, and twinning of LaF3 / B. A. Maximov, H. Schulz // Acta cryst. − 1985. − V. B41. − P. 88—91.Maximov, B. A. Space group, crystal structure, and twinning of LaF3 / B. A. Maximov, H. Schulz // Acta cryst. − 1985. − V. B41. − P. 88—91.Бокий, Г. Б. Рентгеноструктурный анализ / Г. Б. Бокий, М. А. Порай−Кошиц. − М. : Изд−во МГУ. 1964. − 489 c.Бокий, Г. Б. Рентгеноструктурный анализ / Г. Б. Бокий, М. А. Порай−Кошиц. − М. : Изд−во МГУ. 1964. − 489 c.Максимов, С. К. Проблема характеризации структуры нанообъектов: несовместные рефлексы и дифракционное осреднение / С. К. Максимов, К. С. Максимов // Изв. РАН. Сер. физ. − 2011. − Т. 75, № 9. − С. 1238—1242.Максимов, С. К. Проблема характеризации структуры нанообъектов: несовместные рефлексы и дифракционное осреднение / С. К. Максимов, К. С. Максимов // Изв. РАН. Сер. физ. − 2011. − Т. 75, № 9. − С. 1238—1242.Sobolev, B. P. The rare earth trifluorides. 1. The high temperature chemistry of the rare earth trifluorides / B. P. Sobolev. − Barcelona : Institut d’Estudis Catalans, 2000. − 520 p.Sobolev, B. P. The rare earth trifluorides. 1. The high temperature chemistry of the rare earth trifluorides / B. P. Sobolev. − Barcelona : Institut d’Estudis Catalans, 2000. − 520 p.Liu, W. TEM investigation of non−crystallographic displacements near antiphase domain boundaries in D03 ordered Fe3Al / W. Liu, A. Gemperle, J. Gemperlova, V. Paidar, E. Nembach // Acta Mater. − 1998. − V. 46, N 17. − P. 6173—6182.Liu, W. TEM investigation of non−crystallographic displacements near antiphase domain boundaries in D03 ordered Fe3Al / W. Liu, A. Gemperle, J. Gemperlova, V. Paidar, E. Nembach // Acta Mater. − 1998. − V. 46, N 17. − P. 6173—6182.Cheng, C.−J. Structural transitions and complex domain structures across a ferroelectric−to−antiferroelectric phase boun dary in epitaxial Sm-doped BiFeO3 thin films / C.−J. Cheng, D. D. Kan, S.−H. Lim, W. R. McKenzie, P. R. Munroe, L. G. Salamanca−Riba, R. L. Withers, I. Takeuchi, V. Nagarajan // Phys. Rev. B. − 2009. − V. 80, Iss. 1. − P. 014109—014119.Cheng, C.−J. Structural transitions and complex domain structures across a ferroelectric−to−antiferroelectric phase boun dary in epitaxial Sm-doped BiFeO3 thin films / C.−J. Cheng, D. D. Kan, S.−H. Lim, W. R. McKenzie, P. R. Munroe, L. G. Salamanca−Riba, R. L. Withers, I. Takeuchi, V. Nagarajan // Phys. Rev. B. − 2009. − V. 80, Iss. 1. − P. 014109—014119.Максимов, С. К. Упорядочение и двойникование в нестехиометрической фазе LayCa1−yF3−y / С. К. Максимов, К. С. Максимов //Неорган. материалы. − 2008. − Т. 44, № 8. − С. 1007—1013.Максимов, С. К. Упорядочение и двойникование в нестехиометрической фазе LayCa1−yF3−y / С. К. Максимов, К. С. Максимов //Неорган. материалы. − 2008. − Т. 44, № 8. − С. 1007—1013.Bhushan, B. Scanning probe microscopy — principle of operation and instrumentation. Handbook of nanotechnology / B. Bhushan, O. Marti − Berlin : Springer, 2007. − P. 239—278.Bhushan, B. Scanning probe microscopy — principle of operation and instrumentation. Handbook of nanotechnology / B. Bhushan, O. Marti − Berlin : Springer, 2007. − P. 239—278.Goldstain, J. Scanning electron microscopy and X−ray microanalysis / J. Goldstein, D. E. Newbury, D. C. Joy, C. E. Lyman, P. Echlin, E. Lifshin, L. Sawyer, S. R. Michael. − N. Y. (USA) : Kluwer Acad. / Plenum Publ., 2005. − 690 p.Goldstain, J. Scanning electron microscopy and X−ray microanalysis / J. Goldstein, D. E. Newbury, D. C. Joy, C. E. Lyman, P. Echlin, E. Lifshin, L. Sawyer, S. R. Michael. − N. Y. (USA) : Kluwer Acad. / Plenum Publ., 2005. − 690 p.Максимов, С. К. Контроль морфологии нанообъектов и новый путь его осуществления / С. К. Максимов, К. С. Максимов // Изв. РАН. Сер. физ. − 2011. − Т. 75, № 9. − С. 1242.Максимов, С. К. Контроль морфологии нанообъектов и новый путь его осуществления / С. К. Максимов, К. С. Максимов // Изв. РАН. Сер. физ. − 2011. − Т. 75, № 9. − С. 1242.Кучеренко, А. В. Получение трехмерного изображения с использованием растрового электронного микроскопа / А. В. Кучеренко, С. К Максимов., К. С. Максимов, К. Н. Сухов; Заявка на изобретение по международной системе PCT. № WO 2011/021957 A1.Кучеренко, А. В. Получение трехмерного изображения с использованием растрового электронного микроскопа / А. В. Кучеренко, С. К Максимов., К. С. Максимов, К. Н. Сухов; Заявка на изобретение по международной системе PCT. № WO 2011/021957 A1.US Pat. 7199365. Electron beam apparatus with aberration corrector / T. Kawasaki, T. Yoshida, Y. Ose, H. Todokoro; 08.09.2005.US Pat. 7199365. Electron beam apparatus with aberration corrector / T. Kawasaki, T. Yoshida, Y. Ose, H. Todokoro; 08.09.2005.US Pat. 7442929. Scanning electron microscope / H. Kitsuki, K. Aoki, M. Sato; 28.10. 2008US Pat. 7442929. Scanning electron microscope / H. Kitsuki, K. Aoki, M. Sato; 28.10. 2008

The authors declare that there are no conflicts of interest present.