Felületi mikro- és nanostruktúrák alakjának jellemzése atomerő mikroszkóppal

A kutatómunka célja felületi nanostruktúrák alakjának jellemzésére alkalmas atomerő mikroszkópiás (AFM-es) eljárások fejlesztése volt. A 3D-s felületek és textúrák leírására használható jellemzőket az ISO 25178-2 (2012) nemzetközi szabvány gyűjti össze, azonban a 30 paraméter között egy sincs, amely közvetlenül jellemezné a struktúrák alakját. Erre a célra 2012-ben bevezettem egy lokalizációs faktornak nevezett mennyiséget, jelen kutatómunka során azt vizsgáltam mennyire alkalmas ez a paraméter nanorészecskék alakjának számszerű jellemzésére. Ehhez arany vékonyrétegből állítottam elő hőkezeléses technológiával üveghordozó felületén arany nanorészecskéket (ú.n. nanoszigeteket), különböző méretben és eloszlásban. Vizsgálataimmal megállapítottam, hogy azon felül, hogy a lokalizációs faktor paraméter alkalmas a részecskék alakjának jellemzésre alkalmas lehet a nanorészecskék nem ideálisan hegyes AFM-tűvel történő letapogatása közben a felvételre szuperponálódó esetleges képalkotási hibák detektálására valamint a felvétel utólagos helyreállításának optimalizálására. Az eredmények alapján lehetőség mutatkozik egy új kalibrációs módszer kidolgozására, amely éles alakzatokat tartalmazó, periodikusan nanostruktúrált felület és a lokalizációs faktor paraméter használatával teszi lehetővé a tű állapotának/degradációjának nyomon követését és így használhatóságának megbecslését meredek oldalfallal rendelkező nanostruktúrák alakjának karakterizálásához.

A kutatási beszámoló letölthető innen (PDF)

Dr. Bonyár Attila, adjunktus, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

2017.01.31.