RU86367U1

RU86367U1 - NANOTECHNOLOGICAL MOVEMENT DEVICE

Info

Publication number: RU86367U1
Application number: RU2009113372/22U
Authority: RU
Inventors: Евгений Николаевич Ивашов; Александр Петрович Лучников; Максим Евгеньевич Семенов; Сергей Валентинович Степанчиков
Priority date: 2009-04-10
Filing date: 2009-04-10
Publication date: 2009-08-27

Abstract

Нанотехнологическое устройство перемещения, содержащее неподвижное основание, установленный на нем трехкоординатный пьезопривод, связанный с зондом, подложка, установленная на подложкодержателе, связанным с неподвижным основанием, отличающееся тем, что трехкоординатный пьезопривод связан с зондом посредством кантиливера, зонд выполнен составным и включает цилиндрическую часть и острие, причем цилиндрическая часть зонда выполнена из магнитомягкого материала, а острие зонда выполнено из электропроводящего материала, устройство дополнительно снабжено электромагнитом, установленным соосно с зондом на противоположной от него стороне подложки на вспомогательном трехкоординатном пьезоприводе, установленном на дополнительном основании, жестко связанный с неподвижным основанием.A nanotechnological moving device containing a fixed base, a three-coordinate piezodrive mounted on it connected with a probe, a substrate mounted on a substrate holder connected with a fixed base, characterized in that the three-coordinate piezodrive is connected to the probe by means of a cantilever, the probe is made integral and includes a cylindrical part and a tip moreover, the cylindrical part of the probe is made of soft magnetic material, and the tip of the probe is made of electrically conductive material, an additional device ADDITIONAL provided with an electromagnet mounted coaxially with the probe on the opposite side of the substrate from it on the auxiliary three-coordinate piezo established based on the additional, rigidly associated with the fixed base.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, а более конкретно к нанотехнологическим устройствам перемещения.The utility model relates to the field of mechanical engineering, and more specifically to nanotechnological moving devices.

Известно нанотехнологическое устройство перемещения, содержащее неподвижное основание, установленный на нем пьезопривод, связанный с зондом, посредством кантиливера, подложку установленную на подложкодержателе связанным с неподвижном основанием [Биннинг Г., Рорер Г. Сканирующая туннельная микроскопия - от рождества к юности. Успехи физических наук, т.154, вып2. - М: Наука, 1988 - с.261-278 (аналог)].A nanotechnological moving device is known that contains a fixed base, a piezo drive mounted on it, connected to the probe by means of a cantilever, a substrate mounted on a substrate holder connected to a fixed base [G. Binning, G. Rohrer. Scanning tunneling microscopy - from Christmas to adolescence. Advances in Physical Sciences, vol. 154, vol. 2. - M: Science, 1988 - S. 261-278 (analogue)].

Недостатком аналога является возникновение в зазоре зонд-подложка дрейфовых явлений.A disadvantage of the analogue is the occurrence of drift phenomena in the probe-substrate gap.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату является нанотехнологическое устройство перемещения, содержащее неподвижное основание, установленный на нем трехкоординатный пьезопривод, связанный с зондом, посредством кантиливера, подложку установленную на подложкодержателе связанным с неподвижном основанием. [Неволин В.К. Физические основы тунельно-зондовой нанотехнологии. - Учебное пособие / М.: МИЭТ, 2000 - 69 с. (прототип)].The closest in technical essence and the achieved result is a nanotechnological moving device containing a fixed base, a three-axis piezodrive mounted on it, connected to the probe by means of a cantilever, a substrate mounted on a substrate holder connected to a fixed base. [Nevolin V.K. Physical foundations of tunnel probe nanotechnology. - Textbook / M .: MIET, 2000 - 69 p. (prototype)].

Недостатком прототипа также является возникновение в зазоре зонд-подложка дрейфовых явлений.The disadvantage of the prototype is also the occurrence in the gap of the probe-substrate drift phenomena.

В основу полезной модели положена техническая задача, состоящая в том, чтобы уменьшить возникновение в зазоре зонд-подложка дрейфовых явлений.The utility model is based on a technical problem, which is to reduce the occurrence of drift phenomena in the probe-substrate gap.

Поставленная техническая задача решается тем, что в нанотехнологическом устройстве перемещения, содержащем неподвижное основание, установленный на нем трехкоординатный пьезопривод, связанный с зондом, подложка, установленная на подложкодержателе, связанным с неподвижным основанием, согласно предложенной полезной модели, трехкоординатный пьезопривод связан с зондом посредством кантиливера, зонд выполнен составным и включает цилиндрическую часть и острие, причем цилиндрическая часть зонда выполнена из магнитомягкого материала, а острие зонда выполнено из электропроводящего материала, устройство дополнительно снабжено электромагнитом, установленным соосно с зондом на противоположной от него стороне подложки на вспомогательном трехкоординатном пьезоприводе, установленном на дополнительном основании, жестко связанный с неподвижным основанием.The stated technical problem is solved in that in a nanotechnological displacement device containing a fixed base, a three-axis piezodrive connected to the probe mounted on it, a substrate mounted on a substrate holder connected to a fixed base, according to the proposed utility model, the three-coordinate piezodrive is connected to the probe by means of a cantilever, the probe is made integral and includes a cylindrical part and a tip, and the cylindrical part of the probe is made of soft magnetic material, and the three probes are made of electrically conductive material, the device is additionally equipped with an electromagnet mounted coaxially with the probe on the opposite side of the substrate on an auxiliary three-coordinate piezoelectric actuator mounted on an additional base, rigidly connected to a fixed base.

Введение в нанотехнологическое устройство перемещения составного зонда, а также электромагнита, установленного соосно с зондом на противоположной от него стороне подложки на вспомогательном трехкоординатном пьезоприводе, установленном на дополнительном основании, жестко связанный с основным, обеспечивает уменьшение возникновения в зазоре зонд-подложка дрейфовых явлений.The introduction into the nanotechnological device of moving the composite probe, as well as an electromagnet mounted coaxially with the probe on the opposite side of the substrate on an auxiliary three-coordinate piezoelectric actuator mounted on an additional base, rigidly connected to the main one, ensures that drift phenomena occur in the probe-substrate gap.

Сущность полезной модели поясняется фиг.1, где показано нанотехнологическое устройство перемещения.The essence of the utility model is illustrated in figure 1, which shows a nanotechnological device for moving.

Нанотехнологическое устройство перемещения состоит из неподвижного основания 1, установленного на нем трехкоординатного пьезопривода 2, связанного с зондом 3. Подложка 4, установлена на подложкодержателе 5, связанным с неподвижным основанием 6. Трехкоординатный пьезопривод 2 связан с неподвижным зондом 3 посредством кантиливера 7, зонд выполнен составным, причем цилиндрическая часть зонда выполнена из магнитомягкого материала 8, например Mn-Zn или Ni-Zn, острие из электропроводящего материала. Устройство дополнительно снабжено электромагнитом 9, установленным соосно с зондом на противоположной от него стороне подложки 4 на вспомогательном трехкоординатном пьезоприводе 10, установленном на дополнительном основании 11, жестко связанный с основным.The nanotechnological transfer device consists of a fixed base 1, a three-coordinate piezodrive 2 mounted on it, connected with a probe 3. A substrate 4 is mounted on a substrate holder 5 connected with a fixed base 6. A three-coordinate piezodrive 2 is connected with a fixed probe 3 by means of a cantilever 7, the probe is made integral moreover, the cylindrical part of the probe is made of soft magnetic material 8, for example Mn-Zn or Ni-Zn, the tip of the electrically conductive material. The device is additionally equipped with an electromagnet 9 mounted coaxially with the probe on the opposite side of the substrate 4 on the auxiliary three-axis piezoelectric drive 10 mounted on an additional base 11, rigidly connected to the main one.

Нанотехнологическое устройство перемещения работает следующим образом.Nanotechnological movement device operates as follows.

При подачи напряжения на трехкоординатный пьезопривод 2, он обеспечивает требуемое перемещение связанного с ним зонда 3 посредством кантиливера 7. Так как устройство дополнительно снабжено электромагнитом 9, установленным соосно с зондом на противоположной от него стороне подложки 4, зонд перемещается под действием магнитных сил к подложке 4. При подачи напряжения на вспомогательный трехкоординатный пьезопривод 10, происходит перемещение электромагнита 9.When voltage is applied to the three-axis piezoelectric actuator 2, it provides the required movement of the associated probe 3 by means of a cantilever 7. Since the device is additionally equipped with an electromagnet 9 mounted coaxially with the probe on the opposite side of the substrate 4, the probe moves under the action of magnetic forces to the substrate 4 . When applying voltage to the auxiliary three-axis piezoelectric actuator 10, the electromagnet 9 moves.

Применение в нанотехнологическом устройстве перемещения составного зонда, а также дополнительного электромагнита, установленного соосно с зондом на противоположной от него стороне подложки на вспомогательном трехкоординатном пьезоприводе, установленном на дополнительном основании, жестко связанный с основным, позволяет уменьшить температуру в зазоре зонд-подложка, что и уменьшает дрейфовые явления.The use of a composite probe in the nanotechnological device, as well as an additional electromagnet mounted coaxially with the probe on the opposite side of the substrate on an auxiliary three-coordinate piezoelectric actuator mounted on an additional base, rigidly connected to the main one, allows to reduce the temperature in the gap of the probe-substrate, which reduces drift phenomena.

Claims

A nanotechnological moving device containing a fixed base, a three-axis piezodrive mounted on it connected with a probe, a substrate mounted on a substrate holder connected with a fixed base, characterized in that the three-coordinate piezodrive is connected to the probe by means of a cantilever, the probe is made integral and includes a cylindrical part and a tip moreover, the cylindrical part of the probe is made of soft magnetic material, and the tip of the probe is made of electrically conductive material, an additional device ADDITIONAL provided with an electromagnet mounted coaxially with the probe on the opposite side of the substrate from it on the auxiliary three-coordinate piezo established based on the additional, rigidly associated with the fixed base.