Получение и исследование металлических наночастиц на поверхности высокоориентированного пиролитического графита и диоксида кремния методами сканирующей зондовой микроскопии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.17, кандидат физико-математических наук Лебедев, Денис Владимирович

• Лебедев, Денис Владимирович
• кандидат физико-математических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Лебедев, Денис Владимирович

Список условных обозначений.

Введение.

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Механизм взаимодействия АСМ зонда с исследуемой поверхностью.

1.1.1. Потенциал взаимодействия АСМ зонда с поверхностью образца.

1.1.2. Теоретические модели, описывающие взаимодействие АСМ зонда с поверхностью.

1.1.3. Методы модификации АСМ зонда для исследования упругих свойств поверхности.

1.2. Использование Ni и Со наночастиц в качестве катализаторов в реакции окисления этанола.

1.3. Механизм формирования наночастиц.

1.4. Применение литографии для формирования наноструктур.

Глава 2. Описание экспериментальных установок и методов.

2.1. Методы сканирующей зондовой микроскопии.

2.1.1. Атомно-силовая микроскопия (АСМ).

2.1.2. Магнитно-силовая микроскопия (МСМ).

2.1.3. Сканирующая микроскопия сопротивления растекания (СМСР)

2.1.4. Атомно-силовая спектроскопия (АСС).

2.2. Методика создания специального зонда для АСС исследований.

2.3. Методика электрохимических исследований

2.3.1. Методика эелектрохимического осаждения металлов

2.3.2. Методика формирования тонких полимерных пленок на поверхности образцов.

2.4. Вакуумные установки Multiprobe Р и Solver HV

2.5. Установка для исследования упругих свойств объектов в жидкой среде.

Глава 3. Особенности взаимодействия зонда АСМ с упругими и неупругими (мягкими) поверхностями.

3.1. Использование АСМ для формирования в ПММА литографической маски для получения наночастиц мтеодом liftoff.

3.2. Получение количественных характеристик упругости поверхности методом АСС с применением модели Герца.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Получение и исследование металлических наночастиц на поверхности высокоориентированного пиролитического графита и диоксида кремния методами сканирующей зондовой микроскопии»

Интенсивное развитие методов сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ) в последнее десятилетие привело к возникновению новых методов исследования поверхности и формирования наноструктур. Исследуя механизмы взаимодействия зонда атомно-силового микроскопа (АСМ) с изучаемой поверхностью, можно не только получать количественные данные о физических свойствах поверхности, но и модифицировать саму поверхность. В связи с нарастающим интересом к получению и исследованию металлических наночастиц применение СЗМ в этой области является весьма перспективным. Эта задача является актуальной, так как на основе на наночастиц возможно создание устройств для записи и хранения информации, магниторезистивных сенсоров и спиновых клапанов.

При создании структур на основе наночастиц широко используют различные методы нанолитографии, в основе которых лежит локальное воздействие на поверхность, изменяющее ее свойства. При этом используется ультрафиолетовое и рентгеновское излучения, электронные и ионные пучки [1,2], сканирующая зондовая литография (C3JI) [3-5J.C3JI имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами литографии. Одно из них - относительная дешевизна и доступность этого метода, что является важным фактором, особенно на начальном этапе исследований. С помощью C3JI можно получать структуры заданной конфигурации размерами в десятки нанометров, то есть такого же порядка, как и структуры, создаваемые методами электронно-лучевой литографии [2]. Другое достоинство СЗЛ - это возможность во многих случаях с помощью того же прибора, что использовался для нанолитографии, получать информацию о морфологии, магнитных и электрических свойствах сформированной структуры.

Еще одним современным методом СЗМ, основанным на взаимодействии АСМ зонда с поверхностью, является атомно-силовая спектроскопия (АСС), позволяющая проводить измерение модуля упругости (модуля Юнга) исследуемой поверхности. В основе этого метода лежит измерение степени деформации поверхности при ее взаимодействии с вершиной зонда. Высокое пространственное разрешение АСС в совокупности с простотой подготовки образцов и возможностью работы в жидкой среде делает этот метод хорошим инструментом для исследований в области химии, биологии и фармакологии [6,7]. Однако, при использовании стандартных зондов (кантилеверов), применяемых в АСМ, довольно сложно получить количественные значения модуля Юнга, так как точная форма вершины каждого конкретного зонда неизвестна (обычно зонд представляет собой конус, радиус закругления при вершине которого может иметь значения от 10 до 50 нм). Еще один недостаток стандартных зондов проявляется при измерении упругости мягких объектов в жидкой среде. Поскольку стандартные АСМ-зонды, характеризуются малым радиусом закругления, то даже при сравнительно небольшом надавливании можно легко разрушить на поверхность мягких и/.".-: 'м"лу.л/¡ь m^v/A^V' 'С • объектов (например, проткнуть* ее мембрану'живои клетки,кончиком зонда) [8].

Среди разнообразных применений наночастиц отдельно стоит выделить их использование в качестве катализаторов. Благодаря тому, что при переходе к наномасштабам частицы металлов приобретают специфические свойства, одним из которых является высокая каталитическая активность в различных реакциях [9], перспективным считается использование их в прямых спиртовых топливных элементах [10, 11]. Известно [11], что гетерогенные каталитические реакции протекают на поверхности катализатора, и каталитическая активность материала зависит от состояния его поверхности. В этой связи весьма интересным представляется АСМ исследования каталитической поверхности для установления закономерностей связывающих каталитическую активность с геометрическими параметрами наночастиц.

Целью диссертационной работы является развитие методов сканирующей зондовой микроскопии для решения задач нанолитографии и характеризации упругих свойств поверхности, исследование с помощью сканирующей зондовой микроскопии металлических наночастиц на поверхности твердых тел, полученных различными методами.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

• Усовершенствовать метод C3JI для создания металлических наночастиц на проводящих и диэлектрических поверхностях.

• Разработать методику создания специального зонда для АСС измерений, на вершине которого закреплен микрошарик заданного диаметра, а так же применить такие зонды для исследования упругих свойств эластичных-объектов в жидкой среде.

• Исследовать влияние геометрических параметров наночастиц никеля,

I » сформированных на поверхности высокоориентированного пиролитического графита (ВОПГ), на их электрокаталитические свойства при окислении этанола, а также провести оценку каталитической активности единицы площади нанокатализатора в зависимости от условий его получения.

• Исследовать механизмы формирования металлических наночастиц при термическом отжиге тонких пленок на поверхности ВОПГ в сверхвысоком вакууме.

На защиту выносятся следующие основные положения: 1. Метод точечного наноиндентирования зондом АСМ пленки ПММА с одновременной регистрацией силовых кривых позволяет создавать полимерную литографическую маску для формирования массива металлических наночастиц с заданными размерами и расположением на поверхности.

2. С помощью созданного в работе кантилевера с калиброванным микрошариком можно регистрировать с высокой точностью in situ в реальном масштабе времени изменение модуля Юнга объектов, находящихся в химически активной жидкой среде, изменяющей их упругие свойства.

3. Максимальный каталитический эффект при электроокислении этанола наблюдается на наночастицах никеля, сформированных на ВОПГ, размером 100 нм и меньше, с плотностью распределения 180 - 200 частиц / мкм , обладающих узкой гистограммой распределения.

4. Контролируемо изменять размеры и плотность распределения наночастиц Со и Ni, сформированных на поверхности образца после напыления металла в вакууме, можно, создавая структурные дефекты на исходной поверхности ВОПГ ионным облучением. ±

5. Контроль распределения по размерам наночастиц Ni и Со, получаемых при

Оствальдовском созревании на поверхности ВОПГ, можно осуществлять, д ' 1 " . 1 ' 1, • ' ' \ i '• ■ ' 1 . 1 изменяя количество напыленного металла, а так же температуру и время термического отжига образца.

Новизна:

1. Точечное наноиндентирование зондом АСМ пленки ПММА с одновременной регистрацией силовых кривых позволило заметно повысить качество полимерной литографической маски для формирования с ее помощью массива металлических наночастиц с заданными размерами и расположением на поверхности.

2. Предложена новая методика регистрации in situ изменения модуля Юнга в реальном масштабе времени объектов, находящихся в химически активной жидкой среде, изменяющей их упругие свойства. Впервые таким методом с помощью оригинального АСМ зонда удалось в реальном масштабе времени зарегистрировать изменение модуля Юнга поверхности брюшной аорты крысы при воздействии на нее хлоргексидина.

3. АСМ исследования наночастиц Ni, сформированных на поверхности ВОПГ, впервые позволили установить плотность наночастиц на поверхности и их распределение по размерам, обеспечивающие максимальную каталитическую активность таких наноструктур в реакции электроокисления этанола.

Практическая значимость:

1. Усовершенствованный метод C3J1, использованный в данной работе для создания нанолитографических полимерных масок, может широко использоваться для формирования наночастиц и нанопроволок заданной формы и размеров, различных планарных наноструктур из ферромагнитных и обычных металлов при разработке элементной базы наноэлектроники. Полученные таким методом наночастицы пермаллоя с латеральными размерами 300x600 нм могут быть использованы для термомагнитной записи информации.

2. Методика исследования упругих свойств эластичных объектов в жидкой среде с помощью АСМ, оснащенного созданным в работе' спецальным зондом, может найти применение для наблюдения in situ в реальном масштабе времени за изменением модуля Юнга находящихся в жидкой среде биологических объектов, при взаимодействии последних с химическими веществами или лекарственными препаратами, изменяющими их упругие свойства.

3. Разработанные методики и режимы электрохимического и вакуумного получения наночастиц Ni с заданными размерами на поверхности ВОПГ могут быть использованы для создания материалов с высокой электрокаталитической активностью.

Личный вклад автора:

- участие в обсуждении цели и задач представленной работы;

- приготовление образцов методом C3JI и проведение их АСМ исследований;

- создание специальных АСМ зондов и проведение экспериментов по атомно-силовой спектроскопии;

- проведение электрохимических экспериментов по осаждению наночастиц на проводящие поверхности, а так же по определению каталитической активности образцов;

- создание образцов методом вакуумного напыления металла с последующим термическим отжигом и их АСМ и МСМ исследования;

- анализ полученных результатов и их интерпретация.

Апробация работы:

Основные результаты диссертационной работы были представлены на Российских и Международных конференциях: Вторая международная конференция «Современные достижения бионаноскопии» (Москва, 2008); Школа молодых ученых «Нанофизика и наноэлектроника - 2008» (Нижний Новгород, 2008); «XVI Российский симпозиум по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел» (Черноголовка, 2009); XXIII Российская конференция по электронной микроскопии (РКЭМ-2010) (Черноголовка, 2010); XVII Российский симпозиум по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел (РЭМ-2011) (Черноголовка, 2011); XVI международный симпозиум «Нанофизика и наноэлектроника» (Нижний Новгород, 2012).

Достоверность результатов работы определяется использованием современного оборудования для получения и исследования наночастиц, а также анализом полученных результатов на основании имеющихся теоретических моделей.

Публикации:

Основные результаты диссертационной работы отражены в 4 статьях в рецензируемых журналах, включенных в перечень ВАК, а так же в материалах и тезисах вышеперечисленных конференций. Список публикаций автора приведен в конце диссертации.

Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, главы, посвященной обзору литературы, главы, в которой описаны используемые экспериментальные методики, четырех оригинальных глав, заключения, списка публикаций автора и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 121 страницах, включает 53 рисунка, 3 таблицы и список использованных сокращений.

Заключение диссертации по теме «Химическая физика, в том числе физика горения и взрыва», Лебедев, Денис Владимирович

Основные результаты работы

1. Развит метод сканирующей зондовой литографии, в основе которого лежит точечное наноиндентирование АСМ зондом пленки ПММА с одновременной регистрацией силовых кривых. Таким методом созданы полимерные литографические маски для получения металлических наночастиц с минимальным размером окон 180 нм.

2. Указанным методом сформированы протяженные массивы ферромагнитных наночастиц Ni и пермаллоя с заданным расположением на поверхности. Методом МСМ показано, что наночастицы в зависимости от формы и размеров имеют однородную или вихревую структуру намагниченности. Продемонстрировано, что коэрцитивная сила наночастицы пермаллоя с латеральными размерами 300x600 нм существенно понижается при повышении температуры образца от 25 до 260°С.

3. Созданы специальные зонды для исследования мягких объектов с помощью атомно-силовой микроскопии. Главное отличие таких зондов от стандартных состоит в том, что вместо обычного острого конического зонда на балку кантелевера крепится кварцевый шарик известного размера (5 мкм).

4. Разработана методика регистрации in situ изменения модуля Юнга в реальном масштабе времени объектов, находящихся в химически активной жидкой среде, изменяющей их упругие свойства. Впервые таким методом с помощью оригинального АСМ зонда удалось в реальном масштабе времени зарегистрировать изменение модуля

Юнга поверхности брюшной аорты крысы при воздействии на нее хлоргексидина.

5. Сопоставление данных АСМ измерений и электрокаталитической активности образцов с наночастицами Ni на поверхности ВОПГ позволили установить плотность наночастиц на поверхности и их распределение по размерам, обеспечивающие максимальную каталитическую активность таких наноструктур в реакции электроакисления этанола.

6. Методами СЗМ проведено систематическое исследование процессов формирования наночастиц Ni и Со на поверхности ВОПГ в сверхвысоком вакууме в зависимости от количества напыляемого метала, времени и температуры термического отжига образцов, исходного состояния подложки. Показано, что варьируя эти параметры можно контролировать размер и распределение по поверхности получаемых наночастиц (по высоте частиц от 1.5 до 10 нм, по плотности от 10 до 50 частиц на 100 нм2). Анализ зависимостей размеров наночастиц от температуры и времени отжига позволил установить, что основным механизмом их роста является Оствальдовское созревание.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Лебедев, Денис Владимирович, 2012 год

1. Al. Измерение модуля Юнга биологических объектов в жидкой среде с помощью специального зонда атомно-силового микроскопа/ Д.В. Лебедев, А.П. Чукланов, A.A. Бухараев, О.С. Дружинина // ПЖТФ. 2009. - Т. 35, Вып. 8.-С. 54-61.

2. А2. Атомно-силовая микроскопия наночастиц никеля, обладающих электрокаталитическими свойствами / Д.В. Лебедев, С.А. Зиганшина, Д.А. Бизяев и др. // ЖПХ 2010 - Т.83, №.10. - С.1616-1622

3. Черноголовка. 2009. - С. 238. , \ ' ' , " •

4. Ordered magnetic nanostructures: fabrication and properties / J.I Martin, J. Nogues, K. Liu et al. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. -2003.-V. 256. -P. 449-501.

5. Агеев О.А. Методы формирования структур элементов наноэлектроники и наносистемной техники / О.А. Агеев, А.А. Федотов, В.А. Смирнов. Таганрог: издательство ЮФУ, 2010. - 72 с.

6. Tip-based nanomanufacturing by electrical, chemical, mechanical and thermal processes // A.P. Malshe, K.P. Rajurkar, K.R. Virwani et al. // CIRP Annals Manufacturing Technology. - 2010. - V. 59. - P. 628-642.

7. Chen Y.J. Fabrication of metal nanowires by atomic force microscopy nanoscratching and lift-off process / Y.J. Chen, J.H. Hsu, H.N. Lin // Nanotechnology. 2005. - V. 16. - P.l 112-1115.

8. Structure of the Erythrocyte Membrane Skeleton as Observed by Atomic Force Microscopy / M. Takeuchi, H. Miyamoto, Y. Sako et al. // Biophys J. 1998. - V.74, №5. - P.2171-2183.

9. Alonso J.L. Feeling the forces: atomic force microscopy in cell biology / J.L. Alonso, W.H. Goldmann // Life Sci. 2003. - V. 72. - P. 2553-2560.

10. Measuring local elastic properties of cell surfaces and soft materials in liquid by atomic force microscopy / BukharaevA.A., MozhanovaA.A., NurgazizovN.I., OvchinnikovD.V.//Phys. Low Dim.Struc. 2003. - V.3/4. - P.31-38.

11. Сергеев Г.Б. Нанохимия / Г.Б. Сергеев. Москва: Изд-во МГУ, 2003. -288 с.

12. Markovic N.M. Surface science studies of model fuel cell electrocatalysis / N.M. Markovic, R.O. Ross Jr. // Surface Science reports. 2002. - V. 45. -P. 117-229.

13. Fundamental aspects in electrocatalysis: from the reactivity of single-crystals to fuel cell electrocatalysis / K.A. Friedrich, K.P. Geyzers, A.J. Dickinson, U. Stimming // J. Electroanal. Chem. 2002. -V. 524-525.- P. 261-272.

14. Крылов O.B. Гетерогенный катализ / O.B. Крылов. М.: ИКЦ Академкнига, 2004. - 679 с.

15. Binning G. Atomic force microscopy / G. Binning, C.F. Quate, C. Gerber // Phys. Rev. Lett. — 1986. V. 56.,№ 9 — P. 930-933 .

16. Бараш Ю. С. Силы Ван-дер-Ваальса / Ю. С. Бараш. — М.: Наука, 1988. — 344 с.

17. Van der Waals and capacitive forces in atomic force microscopies. / M. Saint Jean, S.Hudlet, C.Guthmann, J.Berger // J. App. Phys. 1999. - V.86. - P.5245-5248.

18. Ландау Л.Д. Теория упругости / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. -М.: Наука, 1987.-246 с.

19. Derjaguin B.V. Effect of contact deformations on the adhesion of particles / B.V. Derjaguin // J. Colloid. Interface Sci. 1975. - V.53, № 2. -P.314-326.

20. Дерягин Б.В. Поверхностные силы / Б.В. Дерягин М.: Наука, 1985. -398 с.

21. Джонсон К.Л. Механика контактного взаимодействия / К.Л. Джонсон -М.: Мир. 1989. - 510 с.

22. Ducker W. A. Direct measurement of colloidal forces using an atomic force microscope / W. A. Ducker, T. J. Senden, R. M. Pashley // Nature London. -1991.-V. 353.-P. 239-241.

23. Bonaccurso E. Hydrodynamic Force Measurements: Boundary Slip of Water on Hydrophilic Surfaces and Electrokinetic Effects / E. Bonaccurso, M. Kappl, H.-J. Butt // Phys. Rev. Lett. 2002. - V. 88, №7 p.076103.

24. Preliminary results on the electrostatic double-layer force between two surfaces with high surface potentials / R. Raiteri, M. Preuss, M. Grattarola, H.-J. Butt//Colloids Surf.- 1998-A. 136-P. 191-197.

25. An atomic force microscopy study of the adhesion of a silica sphere to a silica surface effects of surface cleaning / R. W. Bowen, N. Hilal., R. W. Lovitt, C. J. Wright // Colloids Surf. - 1999. - A. 157. - P. 117-125.

26. Huntington, S. Precision Attachment of Spheres to AFM Cantilever Tips / S.Huntington, S. Nespolo // Microscopy Today. 2001. - V.9,№3. -P. 32-34.

27. Анкудинов A.B. Атомно-силовая микроскопия супрамолекулярной организации и прочностных свойств ультратонких пленок полисилоксановых блок-сополимеров / A.B. Анкудинов, И.А. Няпшаев, А.П. Возняковский // ФТТ. 2011. - Т. 53, Вып.9. - С. 1783-1790

28. Диагностика живых клеток в атомно-силовом микроскопе, используя субмикронный сферический зонд калиброванного радиуса кривизны / И.А. Няпшаев, A.B. Анкудинов, A.B. Стовпяга и др. // ЖТФ. 2012. -Т. 82, Вып. 10. - С. 109-116

29. Краснов К С. Электрохимия. Химическая кинетика и катализ / К. С. Краснов, Н. К. Воробьев, И. Н. Годнев -М.:Высш. Шк. 3-е изд., испр. - 2001. - Т.2, №2. - 319 с.

30. Дамаскин Б.Б. Электрохимия / Б.Б. Дамаскин, О.А. Петрий, Г.А. Цирлина. 2-е изд., испр. и перераб. - М.: Химия, 2006 - 672 с.

31. Накамура А. Принципы и применение гомогенного катализа / А. Накамура, М. Цуцуи. М.: Мир, 1983. - 232 с.

32. Ruthenium catalyst for amperometric determination of insulin at physiological pH / W. Gorski, C.A. Aspinwall, J.R.T. Lakey, R.T. Kennedy //J. Electroanal. Chem. 1997. - V.425, N1-2. - P. 191-199.

33. Будников Г.К. Химически модифицированные электроды как амперометрические сенсоры в электроанализе / Г.К. Будников, Я. Лабуда // Успехи химии 1992 - Т.61, №6. - С. 1491-1514.

34. Fundamental aspects in electrocatalysis: from the reactivity of single-crystals to fuel cell electrocatalysts / K.A. Friedrich, K.P. Geyzers,

35. A.J. Dickinson, U. Stimming. // J. Electroanal. Chem. 2002. - V. 524-525. -P. 261-272.

36. Electrocatalysts and electrocatalysts for low temperature fuel cells: fundamentals, state of the Art, research and development / H. Wendt,

37. E.V. Spinace, A.O. Neto, M. Linardi // Quim. Nova. 2005. - V. 28, N 6. -P. 1066-1075.

38. Chu D. Novel electrocatalysts for direct methanol fuel cells / D. Chu, R. Jiang// Solid State Ionics 2002. - N 148.-P. 591 -599.

39. Thompson D.T. Using the Au nanopart for catalysis / D.T. Thompson // Nanotoday, 2007. - V. 2. - P. 40-43.

40. Сергеев Г. Б. Размерные эффекты в нанохимии / Г. Б.Сергеев // Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И.Менделеева 2002 - Т. XLVI, №5 - С. 22-29.

41. Heiz U. Fundamental aspects of catalysis on supported metal clusters / U. Heiz, E.L. Bullockb // J . Mater. Chem. 2004. - V. 14. - P. 564-577.

42. Electrochemical Preparation of Platinum Nanocrystallites with Size Selectivity on Basal Plane Oriented Graphite Surfaces / J.V. Zoval, J. Lee, S. Gorer, R.M. Penner // J. Phys. Chem. B. 1998. - V. 102. - P. 1166-1175.

43. Geng D. Size effect of gold nanoparticles on the electrocatalytic oxidation of carbon monoxide in alkaline solution / D. Geng, G. Lu // Journal of Nanoparticle Research. 2007. - V. 9 - P. 1145-1151.

44. Tremiliosi-Filho G. Electro-oxidation of ethanol on gold: analysis of the reaction products and mechanism / G. Tremiliosi-Filho, E.R. Gonzalez, A.J. Motheo et al. // Journal of Electroanalytical Chemistry. 1998. -V. 444.-P. 31-39.

45. Transition of oscillatory mechanism for methanol electro-oxidation on nano-structured nickel hydroxide film (NNHF) electrode / W. Huang, Z. Li, Y. Peng, Z. Niu // Chem. Commun. 2004. - P. 1380-1381.

46. Zinke-Allmang M. Clustering on surfaces / M. Zinke-Allmang, L. C. Feldman, M.H. Grabow // Surf. Sci. Rep. 1992. - V. 16,18. -P.377-463.

47. W. Ostwald / J. Phys. Chem. (Leipzig). 1900. - B.34. - S.495.

48. Тодес O.M. Статистические явления в гетерогенных системах. Проблемы кинетики и катализа/ О.М. Тодес. JL: АН СССР, 1949. - 137 с.

49. Лифшиц И.М. О кинетике диффузионного распада пересыщенных твердых растворов // И.М. Лифшиц, В.В. Слезов // ЖЭТФ. 1958. - Т.35, №2. - 479 с.

50. Lifshitz I.M. The kinetics of precipitation from supersaturated solid solutions / I.M. Lifshitz, V.V. Slyozov // J. Phys. Chem. Solids. 1961. - V. 19, №1/2 - P.35-50.

51. Лифшиц И.М. К теории коалесценции твёрдых растворов / И.М. Лифшиц, В.В. Слезов // ФТТ. 1959. - Т.1, №9. - С. 1401-1410

52. Wagner С. // Z. Elektrochem. 1961. - В. 65, №7/8. - S. 581

53. Chakraverty B.K. Grain size distribution in thin films—1. Conservative systems / B.K. Chakraverty // J. Phys. Chem. Solids. 1967. - V.28,№12. -P. 2401-2412

54. Ведяев A.B. Использование поляризованного по спину тока в спинтронике / A.B. Ведяев // УФН. 2002. -Т.172,Вып.12. - С. 1458-1461

55. Zutic I. Spintronics: Fundamentals and applications / I. Zutic, J. Fabian, S. Das Sarma // Rev. of Modern Physics. 2004. - V.76. - P. 323-410.

56. Валиев K.M. Физика субмикронной литографии / K.M. Валиев. -М.-.Наука, 1990.-527 с.

57. Wiederrecht G. P. Handbook of Nanofabrication Edited / G. P.Wiederrecht. Amsterdam: Elsevier, - 2010. - 296 p.

58. Cui Z. Nanofabrication: Principles, Capabilities and Limits / Z. Cui. New York: Springer. - 2008. - P.357

59. Tang Q. Nanofabrication with Atomic Force Microscopy / Q. Tang, S.Q. Shi, L. Zhou // J. Nanosci. Nanotech. 2004. - V.4. - P.948 - 963.

60. Dynamic plowing nanolithography on polymethylmethacrylate using an atomic force microscope / M. Heyde, K. Rademann, В. Cappella et al. // Rev. Sei. Instrum. 2001.-V.72- 136 p.

61. Fabrication of metallic electrodes with nanometer separation by electromigration / H. Park, A. K. L. Lim, A. P. Alivisatos et al. // Appl. Phys. Lett. 1999. - V. 75. - P. 301-304.

62. Fabrication of silicon and metal nanowires and dots using mechanical atomic force lithography / S. Hu, A. Hamidi, S. Altmeyer, T. Koster et al. // J. Vac. Sei. Technol. B. 1998. - V. 16. - P. 2822-2825.

63. Porter L. A. Metallic Nanostructures via Static Plowing Lithography / L. A. Porter, Jr. A. E. Ribbe, J. M. Buriak // Nano Lett. 2003. - V.3. -P. 1043-1047.

64. Nanolithography Based on Real-Time Electrically Controlled Indentation with an Atomic Force Microscope for Nanocontact Elaboration /

65. К. Bouzehouane, S. Fusil, M. Bibes et al. // Nano Lett. 2003. - V. 3. -P. 1599-1602.

66. A versatile nanotechnology to connect individual nano-objects for the fabrication of hybrid single-electron devices / A. Bernand-Mantel, K. Bouzehouane, P. Seneor et al. // Nanotechnology. 2010 - V.21, №44. -P.445201.

67. А.А. Бухараев, Д.А. Бизяев, П.А. Бородин, Н.И. Нургазизов, И.В.Меркутов // Труды XIV Между-народного симпозиума Нанофизика и наноэлектроника. 2010. - Т.2. - С.537.

68. Takemura Y. Modification of Electrical Properties and Magnetic Domain Structures in Magnetic Nanostructures by AFM Nanolithography / Y. Takemura, J. Shirakashi // Advanced Engineering Materials. 2005. -V.7,№3. -P.170 - 173.

69. Magnetization reversal in single ferromagnetic rectangular nanowires / A. B. de Oliveira, G. L. da Silva, S. M. Rezende, A. Azevedo // Journal of Physics: Conference Series. 2010. - V. 200. - S.7. - P.072023.

70. Dip-pen nanolithography with magnetic Fe203 nanocrystals / G. Gundiah,. > N. S. John, P. John Thomas et al. // Appl. Phys. Lett. 2004. - V. 84.1. P. 5441."

71. Nanopatterning of "Hard" Magnetic Nanostructures via Dip-Pen Nanolithography and a Sol-Based Ink / L. Fu, X. Liu, Y. Zhang et al. // Nano Letters. 2003. - V. 3, №6. - P. 757-760.

72. Salaita K. Applications of dip-pen nanolithography / K. Salaita, Y. Wang, C. A. Mirkin // Nature Nano-technology. 2007. -V. 2,№3. - P. 145-155.

73. Wiesendanger R. Spin mapping at the nanoscale and atomic scale / R. Wiesendanger // Rev. Mod. Phys. 2009. - V. 81, № 4. - P. 1495-1550.

74. Schwarz A. Magnetic sensitive force microscopy / A. Schwarz, R.Wiesendanger // Nanotoday. 2008. -V. 3,№l-2. - P. 28-39.

75. Imaging and manipulating the spin direction of individual atoms / R. Wiesendanger, D. Serrate, P. Ferriani et al. // Nature Nanotechnology. -2010.-V. 5,№5. P. 350 -353.

76. Current-Induced Magnetization Switching with a Spin-Polarized Scanning Tunneling Microscope / R. Wiesendanger, S. Krause, L. Berbil-Bautista et al.//Science.-2007.-V. 317.-P. 1537- 1540.

77. Herzog G. Heat assisted spin torque switching of quasistable nanomagnets across a vacuum gap / G. Herzog, S. Krause, R. Wiesendanger // Appl. Phys. Lett. 2010.-V. 96.-P. 102505.

78. Magnetic force microscopy: General principles and application to longitudinal recording media / D. Rugar, H. Mamin, P. Guethner et al. // J. Appl. Phys. 1990. - V. 68,№3. - P.l 169-1183.

79. Martin Y. Magnetic Imaging by Force Microscopy with 1000 Angstrom Resolution / Y. Martin, H.K. Wickramasinghe // Appl. Phys. Lett. 1987. -V. 50, №20. - P.1455.

80. ССМ-метрология микро- и наноструктур / A.A. Бухараев, H.B. Бердунов, Д.В. Овчинников, K.M. Салихов // Микроэлектроника. 1997. - Т. 26, № 3. - С. 163-175.

81. Получение магнитных микро- и наноструктур методом сканирующей зондовой литографии / A.A. Бухараев, Д.А. Бизяев, Н.И. Нургазизов, Т. Ф. Ханипов // Микроэлектроника. 2012. - Т. 41, № 2. - С. 90-97.

82. Butt H.-J. Force measurements with the atomic force microscope: Technique, interpretation and applications / H.-J. Butt, B. Capella, M. Kappl //Surf. Sei. Rep.-2005.-V. 59.-P. 1-152.

83. Chlorhexidine Effects on Membrane Lipid Domains of Human Buccal Epithelial Cells / K.L. Audus, M.R. Tavakoli-Saberi, H. Zheng, E.N. Boyce // J. Dent. Res. 1992. V. 71(6). - P.1298-1303.

84. Стробыкина О.С., Файзуллин Д.А., Скоринкин А.И. // Сб. статей. Структура и динамика молекулярных систем. Йошкар-Ола. МарГТУ 2005. Вып. XII. - Ч. 2. - С 229-232

85. MFM probe control of magnetic vortex chirality in elliptical Co nanoparticles / V.L. Mironov, B.A. Gribkov, A.A. Fraerman et al. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2007. - V. 312. - P. 153-157.

86. Construction of hysteresis loops of single domain elements and coupled permalloy ring arrays by magnetic force microscopy / X. Zhu, P. Grutter, V. Metlushko et al. // J. Appl. Phys. 2003. - V.93. - P.8540

87. Chuklanov A.P. Computer program for the grain analysis of AFM images of nanoparticles placed on a rough surface / A.P. Chuklanov, A.A. Bukharaev, S.A. Ziganshina // Surf. Interface Anal. 2006. - V.38. - P. 679-681

88. Berchmans S. Electrooxidation of alcohols and sugars catalysed on a nickel oxide modified glassy carbon electrode / S. Berchmans, H. Gomathi, G. PrabhakaraRao // Journal of Electroanalytical Chemistry. 1995. - V. 394.-P. 267-270.

89. Methanol electrooxidation on a nickel electrode modified by nickel-dimethylglyoxime complex formed by electrochemical synthesis / A.N. Golikand, M. Asgari, M.G. Maragheh, S. Shahrokhian // J. Electroanal. Chem. 2006. - V. 588. - P. 155-160.

90. Шольц Ф. Электроаналитические методы. Теория и практика / Ф. Шольц. М: Бином. Лаборатория знаний. - 2006. - 326 с.

91. Лукомский Ю.Я. Физико-химические основы электрохимии / Ю.Я. Лукомский, Ю.Д. Гамбург. Долгопрудный: Издательский дом «Интеллект». - 2008. - 424 с.

92. Preparation and characterisation of Ni-cyclam-modified spani electrodes for electrocatalysis of methanol oxidation / F. Vilchez, S. Gutierrez-Granados, A. AlatorreOrdaz et al. // Journal of Electroanalytical Chemistry. 2008. -V. 614.-P. 8-14.

93. Ni hollow spheres as catalysts for methanol and ethanol electrooxidation / C. Xu, Y. Hu, J. Rong et al. // Electrochemistry Communications. 2007. -V. 9.-P. 2009-2012.

94. Jin G.-P. Electrodeposition of nickel nanoparticles on functional MWCNT surfaces for ethanol oxidation / G.-P. Jin, Y.-F. Ding, P.-P. Zheng // Journal of Power Sources. 2007. - V. 166. - P. 80-86.

95. Chuklanov A.P. Computer program for the grain analysis of AFM images of nanoparticles placed on a rough surface / A.P. Chuklanov, A.A. Bukharaev, S.A. Ziganshina // Surf. Interface Anal. 2006. - V.38. - P. 679

96. Чукланов А.П., Зиганшина C.A., Нургазизов Н.И. и др. // сборник тезисов XV всероссийской конференции «структура и динамика молекулярных систем». Яльчик. - 2008. - С 268.

97. Coalescence aspects of cobalt nanoparticles during in situ high-temperature annealing / Palasantzas G., VystavelT., Koch S. A., J. Th. M. De Hosson // J. App. Phys. 2006. - V.99. - P. 024307

98. Effect of substrate surface defects on the morphology of Fe film deposited on graphite / Kholmanov I.N., Gavioli L., Fanetti M., et al. // Surf. Sci.-2007. V.601.-P. 188-192

99. Lifshitz I.M. The kinetics of precipitation from supersaturated solid solutions/ I.M. Lifshitz, V.V. Slyozov // J. Phys. Chem. Solids. 1961. - V. 19, № 1-2. - P. 35-50.

100. Кукушкин С.А. Термодинамика и кинетика фазовых переходов на поверхности твердых тел / С.А. Кукушкин, А.В. Осипов // Химическая физика. 1996. - Т. 15, №9. - С. 5-105.vy