Сканирующий зондовый атомно-силовой микроскоп SPM-9600 с климатической камерой, представленный в Дальневосточном федеральном университете (ДВФУ), позволяет ученым разрабатывать научно-технические рекомендации по инжинирингу материалов нового поколения, а также изучать уникальные структуры.
Исследования сотрудников Школы естественных наук Дальневосточного федерального университета провели на сканирующем зондовом микроскопе SPM-9600 (Шимадзу, Япония). Эти исследования позволили установить критерии формирования стабильных однородных тонких пленок толщиной 200÷1000 нм на основе наночастиц золота размером около 50 нм. Результаты исследований, выполненных ученым ДВФУ совместно с коллегами из Украины, опубликованы в журнале Journal of Nanophotonics.
«Микроскопические исследования создаваемых пленочных структур позволили выявить зависимость их ключевых характеристик (толщины, однородности заполнения) от условий синтеза. Последующая корректировка этих условий обеспечила формирование тонких пленок необходимого качества. Другие виды микроскопии зачастую не дают истинно объемной картины поверхности, это сильно искажает точность ее количественного анализа», — рассказывают ученые.
По их словам, данные пленочные структуры перспективны для использования в качестве подложек в спектроскопии поверхностно усиленного рамановского рассеяния света (SERS). Нанесение исследуемого состава на такую пленку в несколько раз, а иногда и на порядки улучшает его «считываемость». Таким образом, можно определять ультрамалые концентрации лекарственных препаратов, состав биологических жидкостей и ДНК, проводить экспресс-анализ наркотических и токсических веществ в составе смесей и др.
Новые материалы получены путем многократного нанесения коллоидных частиц золота на модифицированную поверхность из высокочистого стекла (SiO2). Цикличность нанесения дала возможность исключить нежелательный эффект агрегирования частиц, их комкования на поверхности стекла и с высокой точностью контролировать толщину плотно упакованной пленки. Дополнительно добиться более четкого и интенсивного рамановского сигнала удалось за счет применения наночастиц золота фиксированного размера и морфологии, а также исключения любых полимеров при синтезе.