[go: up one dir, main page]

RU170927U1 - ATOMICALLY POWER MICROSCOPE PROBE WITH PROGRAMMABLE SPECTRAL PORTRAIT OF A RADIATING ELEMENT BASED ON QUANTUM POINTS OF THE NUCLEAR SHELL STRUCTURE - Google Patents

ATOMICALLY POWER MICROSCOPE PROBE WITH PROGRAMMABLE SPECTRAL PORTRAIT OF A RADIATING ELEMENT BASED ON QUANTUM POINTS OF THE NUCLEAR SHELL STRUCTURE Download PDF

Info

Publication number
RU170927U1
RU170927U1 RU2016124842U RU2016124842U RU170927U1 RU 170927 U1 RU170927 U1 RU 170927U1 RU 2016124842 U RU2016124842 U RU 2016124842U RU 2016124842 U RU2016124842 U RU 2016124842U RU 170927 U1 RU170927 U1 RU 170927U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
core
quantum dots
shell structure
cone
nanopores
Prior art date
Application number
RU2016124842U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Анатольевич Линьков
Николай Владимирович Вишняков
Юрий Владимирович Линьков
Павел Владимирович Линьков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет"
Priority to RU2016124842U priority Critical patent/RU170927U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU170927U1 publication Critical patent/RU170927U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y35/00Methods or apparatus for measurement or analysis of nanostructures
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01QSCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q60/00Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
    • G01Q60/24AFM [Atomic Force Microscopy] or apparatus therefor, e.g. AFM probes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01QSCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q70/00General aspects of SPM probes, their manufacture or their related instrumentation, insofar as they are not specially adapted to a single SPM technique covered by group G01Q60/00
    • G01Q70/08Probe characteristics

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована в зондовой сканирующей микроскопии и атомно-силовой микроскопии для диагностирования и исследования наноразмерных структур. Сущность полезной модели заключается в том, что кантилевер соединен с зондирующей иглой, вершина которой закреплена в одной из конусообразных нанопор полимерной сферы, содержащей равномерно распределенный по ее поверхности упорядоченный массив различных по диаметру конусообразных нанопор, заполненных соответствующими квантовыми точками с различными дискретными спектрами излучения и безызлучательными сферами, с помощью комбинации сочетаний диаметров которых программируется общий спектральный портрет излучения. Техническим результатом является возможность одновременного сочетания электромагнитного мультиволнового с программируемым спектром излучения воздействия с измерением механической реакции на это стимулирующее воздействие в одной общей точке поверхности объекта диагностирования без влияния на соседние участки. 4 ил.The utility model relates to measuring technique and can be used in probe scanning microscopy and atomic force microscopy to diagnose and study nanoscale structures. The essence of the utility model is that the cantilever is connected to a probe needle, the tip of which is fixed in one of the cone-shaped nanopores of the polymer sphere, containing an ordered array of cone-shaped nanopores of different diameters, filled with corresponding quantum dots with different discrete emission spectra and non-radiative spheres, using a combination of combinations of diameters of which the general spectral portrait of radiation is programmed. The technical result is the possibility of simultaneous combination of electromagnetic multi-wave with a programmable spectrum of radiation exposure with the measurement of the mechanical reaction to this stimulating effect at one common point on the surface of the diagnostic object without affecting neighboring areas. 4 ill.

Description

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована в зондовой сканирующей микроскопии и атомно-силовой микроскопии для диагностирования и исследования наноразмерных структур.The utility model relates to measuring technique and can be used in probe scanning microscopy and atomic force microscopy to diagnose and study nanoscale structures.

Известен зонд атомно-силового микроскопа с нанокомпозитным излучающим элементом, легированным квантовыми точками структуры ядро-оболочка, включающий кантилевер, соединенный с зондирующей иглой, вершина которой закреплена в одной из нанопор стеклянной сферы, остальные нанопоры заполнены квантовыми точками структуры ядро-оболочка без выхода их оболочек за периметр стеклянной сферы, покрытой с внешней стороны защитным прозрачным слоем, внешний источник возбуждения квантовых точек, направленный на центр стеклянной сферы (патент RU 2541422 С1, 10.02.2015 G01Q 60/24, B82Y 35/00. Зонд атомно-силового микроскопа с нанокомпозитным излучающим элементом, легированным квантовыми точками структуры ядро-оболочка. / Линьков В.А., Вишняков Н.В., Литвинов В.Г.).A known atomic force microscope probe with a nanocomposite emitting element doped with quantum dots of the core-shell structure, including a cantilever connected to a probe needle, the tip of which is fixed in one of the nanopores of the glass sphere, the remaining nanopores are filled with quantum dots of the core-shell structure without leaving their shells behind the perimeter of the glass sphere coated on the outside with a protective transparent layer, an external source of excitation of quantum dots directed to the center of the glass sphere (patent RU 2541422 C February 1, 10/10/2015 G01Q 60/24, B82Y 35/00 A probe of an atomic force microscope with a nanocomposite emitting element doped with quantum dots of a core-shell structure / Linkov VA, Vishnyakov NV, Litvinov V.G. .).

Недостатком известного технического решения является отсутствие возможности одновременного сочетания электромагнитного мультиволнового с программируемым спектром излучения воздействия с измерением механической реакции (модуля упругости) на это стимулирующее воздействие в одной общей точке поверхности объекта диагностирования без влияния на соседние участки.A disadvantage of the known technical solution is the lack of the possibility of simultaneously combining an electromagnetic multi-wave effect with a programmable emission spectrum with measuring a mechanical reaction (elastic modulus) on this stimulating effect at one common point on the surface of the diagnostic object without affecting neighboring areas.

Наиболее близким по технической сущности является зонд атомно-силового микроскопа с нанокомпозитным излучающим элементом на основе квантовых точек структуры ядро-оболочка, включающий кантилевер, соединенный с зондирующей иглой, вершина которой закреплена в одной из нанопор полимерной сферы, остальные нанопоры заполнены квантовыми точками структуры ядро-оболочка без выхода их оболочек за периметр полимерной сферы, покрытой с внешней стороны защитным прозрачным слоем, внешний источник возбуждения квантовых точек, направленный на центр полимерной сферы (патент на полезную модель RU 140229 U1, 10.05.2014 G01Q 60/24. Зонд атомно-силового микроскопа с излучающим элементом на основе квантовых точек структуры ядро-оболочка/Линьков В.А., Вишняков Н.В., Литвинов В.Г.).The closest in technical essence is an atomic force microscope probe with a nanocomposite emitting element based on quantum dots of the core-shell structure, including a cantilever connected to a probe needle, the tip of which is fixed in one of the nanopores of the polymer sphere, the remaining nanopores are filled with quantum dots of the core structure a shell without exiting their shells beyond the perimeter of the polymer sphere coated on the outside with a protective transparent layer, an external source of excitation of quantum dots aimed at prices p of the polymer sphere (utility model patent RU 140229 U1, 05/10/2014 G01Q 60/24. Probe of an atomic force microscope with a radiating element based on quantum dots of the core-shell structure / Linkov V.A., Vishnyakov N.V., Litvinov V.G.).

Недостатком известного технического решения является отсутствие возможности одновременного сочетания электромагнитного мультиволнового с программируемым спектром излучения воздействия с измерением механической реакции (модуля упругости) на это стимулирующее воздействие в одной общей точке поверхности объекта диагностирования без влияния на соседние участки.A disadvantage of the known technical solution is the lack of the possibility of simultaneously combining an electromagnetic multi-wave effect with a programmable emission spectrum with measuring a mechanical reaction (elastic modulus) on this stimulating effect at one common point on the surface of the diagnostic object without affecting neighboring areas.

Отличие предлагаемого технического решения от выше изложенных заключается в использовании программируемого нанокомпозитного излучающего элемента в виде полимерной сферы, содержащей равномерно распределенный по ее поверхности массив групп последовательно изменяющих свой диаметр конусообразных нанопор, заполненных сочетанием безызлучательных наносфер и квантовых точек структуры ядро-оболочка, образующих, в свою очередь, кодовую комбинацию излучаемых и запрещенных длин волн, в совокупности образующих заданный спектральный портрет излучения. Это позволяет в полимерные сферы с идентичными универсальными упорядоченными структурами нанопор программировать различные спектральные картины излучения за счет сочетания комбинаций из квантовых точек структуры ядро-оболочка и безызлучательных наносфер, каждая из которых соответственно при вложении в нанопоры одинакового диаметра генерирует излучение с длиной волны, определенной ее диаметром, или запрещает генерацию этой длины волны. Это также позволяет добиться повторяемости спектральных картин излучающих элементов зондов при их тиражировании.The difference between the proposed technical solution and the above is the use of a programmable nanocomposite emitting element in the form of a polymer sphere containing an array of groups of cone-shaped nanopores that are uniformly distributed over its surface, filled with a combination of nonradiative nanospheres and quantum dots of the core-shell structure, forming queue, a code combination of emitted and forbidden wavelengths, together forming a given spectral portrait radiation. This makes it possible to program various spectral radiation patterns in polymeric spheres with identical universal ordered nanopore structures by combining combinations of quantum dots of the core-shell structure and nonradiative nanospheres, each of which, when inserted into nanopores of the same diameter, generates radiation with a wavelength determined by its diameter , or prohibits the generation of this wavelength. This also allows us to achieve repeatability of the spectral patterns of the radiating elements of the probes during their replication.

Техническим результатом является возможность одновременного сочетания электромагнитного мультиволнового с программируемым спектром излучения воздействия с измерением механической реакции (модуля упругости) на это стимулирующее воздействие в одной общей точке поверхности объекта диагностирования без влияния на соседние участки.The technical result is the possibility of simultaneous combination of the electromagnetic multi-wave with a programmable radiation spectrum of the impact with the measurement of the mechanical reaction (elastic modulus) on this stimulating effect at one common point on the surface of the object of diagnosis without affecting neighboring areas.

Технический результат предложенной полезной модели достигается совокупностью существенных признаков, а именно зонд атомно-силового микроскопа с программируемым спектральным портретом излучающего элемента на основе квантовых точек структуры ядро-оболочка, включающий кантилевер, соединенный с зондирующей иглой, вершина которой закреплена в одной из нанопор полимерной сферы, остальные нанопоры которой заполнены без выхода их оболочек за периметр полимерной сферы, квантовыми точками структуры ядро-оболочка, покрытыми с внешней стороны защитным слоем, внешний электромагнитный источник возбуждения квантовых точек структуры ядро-оболочка, полимернная сфера содержит равномерно распределенный по ее поверхности массив, состоящий из более чем двух различных по диаметру наноразмерных групп конусообразных нанопор с равным количеством конусообразных нанопор одинакового диаметра в каждой наноразмерной группе, безызлучательные наносферы, меющие диаметры, равные диаметрам используемых квантовых точек структуры ядро-оболочка, общее количество безызлучательных наносфер в сумме с квантовыми точками структуры ядро-оболочка равно количеству заполненных ими конусообразных нанопор, число наноразмерных групп которых равно максимальному количеству используемых дискретных длин волн, излучаемых квантовыми точками труктуры ядро-оболочка, которые вложены в соответствующие их диаметру конусообразные нанопоры, причем программируемая комбинация сочетаний диаметров квантовых точек структуры ядро-оболочка и безызлучательных наносфер,вложенных в соответствующие их диаметру конусообразные нанопоры, пределяет последовательность сочетаний излучаемых и не излучаемых дискретных длин волн, в совокупности формирующих заданный спектральный портрет излучения зонда атомно-силового микроскопа с программируемым спектральным портретом излучающего элемента на основе квантовых точек структуры ядро-оболочка.The technical result of the proposed utility model is achieved by a set of essential features, namely, an atomic force microscope probe with a programmable spectral portrait of a radiating element based on quantum dots of a core-shell structure, including a cantilever connected to a probe needle, the tip of which is fixed in one of the nanopores of the polymer sphere, the remaining nanopores of which are filled without leaving their shells beyond the perimeter of the polymer sphere, by quantum dots of the core-shell structure coated on the outside a protective layer, an external electromagnetic source of excitation of quantum dots of the core-shell structure, the polymer sphere contains an array uniformly distributed over its surface, consisting of more than two cone-shaped nanopores with different diameters with an equal number of cone-shaped nanopores of the same diameter in each nanoscale group, non-radiative nanospheres with diameters equal to the diameters of the used quantum dots of the core-shell structure, the total number of nonradiative nanospheres in the sum with the quantum dots of the core-shell structure is equal to the number of cone-shaped nanopores filled with them, the number of nanoscale groups of which is equal to the maximum number of discrete wavelengths emitted by quantum points of the core-shell structure that are embedded in cone-shaped nanopores corresponding to their diameter, and a programmable combination of combinations of quantum diameters points of the core-shell structure and nonradiative nanospheres embedded in cone-shaped nanopores corresponding to their diameter a sequence of combinations of emitted and non-emitted discrete wavelengths that together form a given spectral portrait of the radiation of an atomic force microscope probe with a programmable spectral portrait of a radiating element based on quantum dots of the core-shell structure.

Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1, где представлен зонд атомно-силового микроскопа с программируемым спектральным портретом излучающего элемента на основе квантовых точек структуры ядро-оболочка, (выносной элемент А представлен на фиг. 2). На фиг. 2 представлен выносной элемент А (10:1) в увеличенном масштабе и в разрезе, поясняющий конструкцию зонда атомно-силового микроскопа с программируемым спектральным портретом излучающего элемента на основе квантовых точек структуры ядро-оболочка. На фиг. 3 приведены схематические изображения сопрягаемых поверхностей квантовой точки и конусообразной нанопоры и их допусковые отклонения размеров,не нарушающие повторяемость спектральных портретов при тиражировании зондов. На фиг. 4 приведено схематическое изображение пошагового программирования конусообразных нанопор квантовыми точками структуры ядро-оболочка или безызлучательными наносферами.The essence of the utility model is illustrated in FIG. 1, which shows a probe of an atomic force microscope with a programmable spectral portrait of a radiating element based on quantum dots of a core-shell structure (remote element A is shown in Fig. 2). In FIG. Figure 2 shows an extension element A (10: 1) on an enlarged scale and in section, illustrating the construction of a probe of an atomic force microscope with a programmable spectral portrait of a radiating element based on quantum dots of a core-shell structure. In FIG. Figure 3 shows schematic images of the mating surfaces of a quantum dot and a cone-shaped nanopore and their dimensional tolerances that do not violate the repeatability of spectral portraits when replicating probes. In FIG. Figure 4 shows a schematic depiction of the step-by-step programming of cone-shaped nanopores by quantum dots of the core-shell structure or nonradiative nanospheres.

Под используемым в тексте словосочетанием «наноразмерная группа» понимается следующее: наноразмерная группа n - это множество наносфер или конусообразных нанопор, имеющих одинаковые номинальные размеры соответственно внешних и внутренних диаметров, где: n - порядковый номер наноразмерной группы, присвоенный в зависимости от номинальных размеров диаметров элементов,образующих группу (например,1, 2, 3, …n, n+1).The phrase “nanoscale group” used in the text means the following: nanoscale group n is a set of nanospheres or cone-shaped nanopores having the same nominal dimensions, respectively, of external and internal diameters, where: n is the serial number of the nanoscale group, assigned depending on the nominal dimensions of the diameters of the elements forming a group (for example, 1, 2, 3, ... n, n + 1).

Зонд атомно-силового микроскопа с программируемым спектральным портретом излучающего элемента на основе квантовых точек структуры ядро-оболочка фиг. 1, состоит из кантилевера 1, соединенного с зондирующей иглой 2, на вершине которой закреплена полимерная сфера 3 с конусообразными нанопорами 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16,заполненными квантовыми точками 5, 7, 11, 13, 15, 17 структуры ядро-оболочка, возбуждение которых осуществляется внешним электромагнитным источником возбуждения квантовых точек 18 (например, лазерным диодом), расположенным у основания кантилевера 1 с направлением излучения, риентированным на центр полимерной сферы 3 с конусообразными нанопорами, также на фиг. 1 представлен диагностируемый объект 19, размещенный на подложке 20 в момент соприкосновения ее с полимерной сферой 3 с конусообразными нанопорами (элементы 4-17 приведены в увеличенном масштабе на фиг. 2).An atomic force microscope probe with a programmable spectral portrait of a radiating element based on quantum dots of the core-shell structure of FIG. 1 consists of a cantilever 1 connected to a probe needle 2, on top of which a polymer sphere 3 is fixed with conical nanopores 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 filled with quantum dots 5, 7, 11, 13, 15, 17, the core-shell structure, the excitation of which is carried out by an external electromagnetic source of excitation of quantum dots 18 (for example, a laser diode), located at the base of the cantilever 1 with the radiation direction, oriented to the center of the polymer sphere 3 with cone-shaped nanopores, also in FIG. 1 shows the diagnosed object 19, placed on the substrate 20 at the moment of its contact with the polymer sphere 3 with cone-shaped nanopores (elements 4-17 are shown on an enlarged scale in Fig. 2).

На выносном элементе А (10:1) фиг. 2 представлены элементы в разрезе, где зондирующая игла 2, полимерная сфера с конусообразными нанопорами 3; конусообразная нанопора 4 и вложенная в нее квантовая точка структуры ядро-оболочка 5 с диаметром, входящим в первую наноразмерную группу; конусообразная нанопора 6 и вложенная в нее квантовая точка структуры ядро-оболочка 7 с диаметром, входящим во вторую наноразмерную группу; конусообразная нанопора 8 и вложенная в нее безызлучательная наносфера 9 с диаметром, входящим в третью наноразмерную группу; конусообразная нанопора 10 и вложенная в нее квантовая точку структуры ядро-оболочка 11 с диаметром, входящим в четвертую наноразмерную группу; конусообразные нанопоры 12 в одну из которых вложена квантовая точка структуры ядро-оболочка 13 с диаметром, входящим в пятую наноразмерную группу, а в другой конусообразной нанопоре 12, также входящей в пятую наноразмерную группу, закреплена вершина зондирующей иглы 2; конусообразная нанопора 14 и вложенная в нее квантовая точка структуры ядро-оболочка 15 с диаметром, входящим в шестую наноразмерную группу; конусообразную нанопора 16, и вложенная в нее квантовая точка структуры ядро-оболочка 17 с диаметром, входящим в седьмую наноразмерную группу; внешний источник электромагнитного излучения для возбуждения квантовых точек структуры ядро-оболочка 18, объект диагностирования 19; подложка 20, на которой расположен объект диагностирования 19.On the extension element A (10: 1) of FIG. 2 shows elements in a section, where the probe needle 2, a polymer sphere with cone-shaped nanopores 3; a conical nanopore 4 and a quantum dot of the core-shell structure 5 embedded in it with a diameter included in the first nanoscale group; a conical nanopore 6 and a quantum dot of the core-shell structure 7 embedded in it with a diameter included in the second nanoscale group; a cone-shaped nanopore 8 and a non-radiating nanosphere 9 embedded in it with a diameter included in the third nanoscale group; a cone-shaped nanopore 10 and a quantum dot of the core-shell structure 11 embedded in it with a diameter included in the fourth nanoscale group; cone-shaped nanopores 12 in one of which a quantum dot of the core-shell structure 13 with a diameter included in the fifth nanoscale group is embedded, and the top of the probe needle 2 is fixed in another cone-shaped nanopore 12, also included in the fifth nanoscale group; a cone-shaped nanopore 14 and a quantum dot of the core-shell structure 15 embedded in it with a diameter included in the sixth nanoscale group; a cone-shaped nanopore 16, and a quantum dot of the core-shell structure 17 embedded in it with a diameter included in the seventh nanoscale group; an external source of electromagnetic radiation for exciting quantum dots of the core-shell structure 18, a diagnostic object 19; substrate 20 on which the diagnostic object 19 is located.

Крупными стрелками на фиг. 2 указывается направление входящего электромагнитного излучения для возбуждения квантовых точек структуры ядро-оболочка λ0 и преобразованного по длине волны излучения λ1, λ2, _, λ4, λ5, λ6, λ7, где: λ1, λ2, _, λ4, λ5, λ6, λ7 - длина волны люминесценции квантовых точек структуры ядро-оболочка соответственно первого, второго, четвертого, пятого, шестого, седьмого наноразмеров.The large arrows in FIG. 2, the direction of the incoming electromagnetic radiation is indicated for the excitation of quantum dots of the core-shell structure λ0 and the radiation converted by the wavelength λ1, λ2, _, λ4, λ5, λ6, λ7, where: λ1, λ2, _, λ4, λ5, λ6, λ7 - the luminescence wavelength of quantum dots of the core-shell structure, respectively, of the first, second, fourth, fifth, sixth, seventh nanoscale.

Длина волны λ3 в данном примере не генерируется в следствии вложения в конусообразную нанопору 8 безызлучательной наносферы 9 при программировании спектрального портрета полимерной сферы 3 с конусообразными нанопорами согласно технического задания.The wavelength λ3 in this example is not generated as a result of embedding in the cone-shaped nanopore 8 of the nonradiative nanosphere 9 when programming the spectral portrait of the polymer sphere 3 with cone-shaped nanopores according to the technical specifications.

Мелкими стрелками на фиг. 2 указывается направление выходящего суммарного излучения f(λ), где: f(λ)=(λ1, λ2, _, λ4, λ5, λ6, λ7) - спектр излучения полимернной сферы 3 с конусообразными нанопорами, образованный совокупным излучением всех квантовых точек структуры ядро-оболочка.The small arrows in FIG. 2, the direction of the output total radiation f (λ) is indicated, where: f (λ) = (λ1, λ2, _, λ4, λ5, λ6, λ7) is the radiation spectrum of the polymer sphere 3 with cone-shaped nanopores formed by the total radiation of all quantum dots of the structure core-shell.

На фиг. 3 приведены схематические изображения сопрягаемых поверхностей квантовой точки и конусообразной нанопоры и их допусковые отклонения размеров, не нарушающих повторяемость спектральных портретов при тиражировании зондов.In FIG. Figure 3 shows schematic representations of the mating surfaces of a quantum dot and a cone-shaped nanopore and their tolerance deviations of sizes that do not violate the frequency of spectral portraits when replicating probes.

На фрагменте А) (фиг. 3) приведены технические требования к допуску диаметра квантовых точек структуры ядро-оболочка наноразмерной группы n, который может колебаться на величину Δ от номинального размера dn-Δ в меньшую сторону для осуществления сопряжения с конусообразными нанопорами наноразмерной группы n.Fragment A) (Fig. 3) shows the technical requirements for the tolerance of the diameter of quantum dots of the structure of the core-shell of the nanoscale group n, which can fluctuate by a value Δ from the nominal size dn-Δ downwards for pairing with cone-shaped nanopores of the nanoscale group n.

На фрагменте Б) (фиг. 3) приведены технические требования к диаметру конусообразных нанопор наноразмерной группы n, где: конусообразная нанопора, диаметр которой на глубине Η по осевой лини от основания конуса равен радиусу (1/2 диаметра) квантовой точки структуры ядро-оболочка dn+Δ/2 наноразмерной группы n, колеблется на величину Δ от номинального размера Dn+Δ в большею сторону для осуществления сопряжения с квантовыми точками структуры ядро-оболочка наноразмерной группы n.Fragment B) (Fig. 3) shows the technical requirements for the diameter of the cone-shaped nanopores of the nanoscale group n, where: a cone-shaped nanopore, the diameter of which at a depth Η along the axial line from the base of the cone is equal to the radius (1/2 of the diameter) of the quantum dot of the core-shell structure dn + Δ / 2 of the nanoscale group n, varies by Δ from the nominal size Dn + Δ upwards for conjugation with quantum dots of the core-shell structure of the nanoscale group n.

На фрагменте В) (фиг. 3) приведены выполненные технические требования сопряжения, предъявленные к паре, состоящей из квантовой точки 11 структуры ядро-оболочка (фрагмент фиг.2), вложенной в конусообразную нанопору 10 входящие в одну наноразмерную группу № 4, где: представлена квантовая точка 11 структуры ядро-оболочка диаметрам, d4-Δ вложенная в соответствующею нанопору диаметрам D4+Δ без выхода оболочки квантовой точки за периметр поверхности полимерной сферы 3 с конусообразными нанопорами. Стрелками показаны, соответственно входная длина волны возбуждения квантовой точки λ0 и преобразованная длина волны λ4. Где: d - номинальный размер наружного диаметра квантовой точки структуры ядро-оболочка; D - номинальный размер внутреннего диаметра конусообразной нанопоры; n - номер наноразмерной группы; Δ - максимальный размер разбросов диаметров с учетом температурного дрейфа, при котором сохраняется достоверность повторяемости спектральных портретов (т.е. исключается попадание квантовой точки, относящейся к одной группе № n в нанопоры № n+1, относящиеся к другой рядом расположенной наноразмерной группе).Fragment B) (Fig. 3) shows the fulfilled conjugation specifications presented for a pair consisting of a quantum dot 11 of the core-shell structure (fragment of FIG. 2) embedded in a cone-shaped nanopore 10 included in one nanoscale group No. 4, where: The quantum dot 11 of the core-shell structure with diameters d4-Δ embedded in the corresponding nanopore with diameters D4 + Δ without the output of a quantum dot shell beyond the perimeter of the surface of the polymer sphere 3 with conical nanopores is presented. The arrows indicate, respectively, the input wavelength of the excitation of the quantum dot λ0 and the converted wavelength λ4. Where: d is the nominal size of the outer diameter of the quantum dot of the core-shell structure; D is the nominal size of the inner diameter of the conical nanopore; n is the number of the nanoscale group; Δ is the maximum size of the variation in diameters, taking into account the temperature drift, at which the repeatability of the spectral portraits is preserved (i.e., the quantum dot belonging to one group No. n is excluded from the nanopores No. n + 1 belonging to another adjacent nanoscale group).

На фиг. 4 приведено схематическое изображение пошагового программирования конусообразных нанопор квантовыми точками структуры ядро-оболочка или безызлучательными наносферами.In FIG. Figure 4 shows a schematic depiction of the step-by-step programming of cone-shaped nanopores by quantum dots of the core-shell structure or nonradiative nanospheres.

На фрагменте А) (фиг. 4) представлен спектральный портрет излучения полимерной сферы 3 с конусообразными нанопорами, где: на координате Υ-ОЕ - относительные единицы интенсивности излучения; на координате X - λ (nm) - длина волны излучения в нанометрах, λ1, λ2, λ3, λ4, λ5, λ6, λ7- дискретные длины волн излучения соответственно квантовых точек 5, 7, 11, 13, 15, 17 структуры ядро-оболочка, излучение с длиной волны λ3 отсутствует, т.к. при программировании вместо квантовой точки вложена безызлучательная 9 наносфера, f(λ)=(λ1, λ2, _, λ4, λ5, λ6, λ7) - суммарный спектр, образующий спектральный портрет излучения.In fragment A) (Fig. 4), a spectral portrait of the radiation of the polymer sphere 3 with cone-shaped nanopores is presented, where: at the coordinate Υ-OE are the relative units of radiation intensity; at the coordinate X - λ (nm) is the radiation wavelength in nanometers, λ1, λ2, λ3, λ4, λ5, λ6, λ7 are the discrete radiation wavelengths of quantum dots, respectively, of quantum dots 5, 7, 11, 13, 15, 17, shell, radiation with a wavelength of λ3 is absent, because when programming, instead of a quantum dot, a non-radiative 9 nanosphere is embedded, f (λ) = (λ1, λ2, _, λ4, λ5, λ6, λ7) is the total spectrum that forms the spectral portrait of the radiation.

На фрагменте Б) (фиг. 4) схематически представлено пошаговое заполнение конусообразных нанопор 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 квантовыми точками структуры ядро-оболочка 5, 7, 11, 13, 15, 17 и безызлучательной наносферой 9. Вертикальными фигурными указательными стрелками показаны схематические траектории перемещения квантовых точек (от фрагмента В к фрагменту Б) при записи логической «1» и траектории перемещения наносфер (от фрагмента Г к фрагменту Б) при записи логического «0» во время пошагового программирования конусообразных нанопор.In fragment B) (Fig. 4), the stepwise filling of conical nanopores with 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, quantum dots of the core-shell structure 5, 7, 11, 13, 15, 17 and non-radiating nanosphere 9 is shown schematically. The vertical curly pointing arrows show the schematic trajectories of the movement of quantum dots (from fragment B to fragment B) when writing logical “1” and the trajectory of moving nanospheres (from fragment G to fragment B) when writing logical “0” during step-by-step programming of cone-shaped nanopores.

На фрагменте В) (фиг. 4) представлен ряд квантовых точек структуры ядро-оболочка с последовательно возрастающими диаметрами, излучающими дискретные длины волн λ1, λ2, λ3, λ4, λ5, λ6, λ7, входящие соответственно в первую, вторую, третью, четвертую, пятую, шестую, седьмую наноразмерные группы. Каждая вложенная квантовая точка в соответствующею конусообразную нанопору кодируется как логическая «1» определенного разряда с определенной длиной волны.Fragment B) (Fig. 4) shows a series of quantum dots of the core-shell structure with successively increasing diameters emitting discrete wavelengths λ1, λ2, λ3, λ4, λ5, λ6, λ7, respectively, included in the first, second, third, fourth , fifth, sixth, seventh nanoscale groups. Each embedded quantum dot in the corresponding cone-shaped nanopore is encoded as a logical “1” of a certain discharge with a certain wavelength.

На фрагменте Г) (фиг. 4) представлен ряд безызлучающих наносфер с последовательно возрастающими диаметрами, входящими соответственно в первую, вторую, третью, четвертую, пятую, шестую, седьмую наноразмерные группы. Каждая вложенная в конусообразную нанопору безызлучательная наносфера вместо квантовой точки кодируется как логический «0» определенного разряда.Fragment D) (Fig. 4) shows a series of non-emitting nanospheres with successively increasing diameters included in the first, second, third, fourth, fifth, sixth, and seventh nanoscale groups, respectively. Each non-radiating nanosphere embedded in a cone-shaped nanopore instead of a quantum dot is encoded as a logical “0” of a certain discharge.

На фрагменте Д) (фиг. 4) приведено в качестве примера кодовое идентификационное слово «1101111» (сигнатура спектра), согласно которого происходит последовательное пошаговое программирование от большего размера диаметров к меньшему размеру диаметров квантовыми точками структуры ядро-оболочка или безызлучающими наносферами за счет введения определенной комбинации их в соответствующие по диаметру конусообразные нанопоры полимерной сферы 3. Каждой логической «1» или «0» соответствует включение или выключение той или иной длины волны, совокупный комбинационный набор которых определяет общий спектральный портрет излучающего элемента f(λ)=(λ1, λ2, _, λ4, λ5, λ6, λ7), выполненный за счет программирования конусообразных нанопор 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 полимерной сферы 3 с конусообразными нанопорами.In fragment D) (Fig. 4), the code identification word “1101111” (spectrum signature) is shown as an example, according to which sequential step-by-step programming is performed from larger diameters to smaller diameters by quantum dots of the core-shell structure or non-emitting nanospheres due to the introduction a certain combination of them into cone-shaped nanopores of the polymer sphere 3 corresponding in diameter. Each logical “1” or “0” corresponds to the on or off of a particular wavelength, the aggregate whose combination set determines the general spectral portrait of the radiating element f (λ) = (λ1, λ2, _, λ4, λ5, λ6, λ7), made by programming conical nanopores 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 polymer sphere 3 with cone-shaped nanopores.

На фрагменте Ж) (фиг. 4) приведены номера (№№1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) наноразмерных групп, в которые входят конусобразные нанопоры, квановые точки, безызлучательные наносферы с совместимыми по допускам и посадкам диаметрами.Fragment G) (Fig. 4) shows the numbers (Nos. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) of nanoscale groups, which include cone-shaped nanopores, quantum dots, nonradiative nanospheres with diameters compatible with tolerances and fits.

На фрагменте 3) (фиг. 4) приведены номера шагов (S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7), и горизонтальными фигурными указательными стрелками показано направление заполнения конусообразных нанопор квантовыми точками структуры ядро-оболочка от большего диаметра к меньшему.Fragment 3) (Fig. 4) shows the step numbers (S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7), and the horizontal curly pointing arrows show the direction of filling the cone-shaped nanopores with quantum dots of the core-shell structure from a larger diameter to a smaller one.

Длина волны возбуждения λ0 квантовых точек 5, 7, 11, 13, 15, 17 структуры ядро-оболочка и длины волн преобразованного излучения λ1, λ2, _, λ4, λ5, λ6, λ7 квантовых точкек 5, 7, 11, 13, 15, 17 структуры ядро-оболочка определяются их диаметром (в основном от 2 до 20 нм), сочетанием материала ядра и материала оболочки, их процентном соотношением, спектром пропускания защитной прозрачной полимерной пленки и технологией изготовления самой квантовой точки структуры ядро-оболочка. Длина волны электромагнитного излучения квантовых точек, направленная на объект диагностирования, может находится, как в оптическом диапазоне, так и за его пределами, от ультрафиолетового до инфракрасного спектра излучения. При одном и том же внешнем диаметре квантовой точки длина волны ее излучения может корректироваться за счет изменения соотношения диаметра ядра и толщины окружающей оболочки.The excitation wavelength λ0 of the quantum dots 5, 7, 11, 13, 15, 17 of the core-shell structure and the wavelengths of the converted radiation λ1, λ2, _, λ4, λ5, λ6, λ7 of the quantum dots 5, 7, 11, 13, 15 , 17 core-shell structures are determined by their diameter (mainly from 2 to 20 nm), a combination of core material and shell material, their percentage, the transmission spectrum of the protective transparent polymer film and the manufacturing technology of the quantum dot of the core-shell structure. The wavelength of electromagnetic radiation of quantum dots, aimed at the object of diagnosis, can be located both in the optical range and beyond, from the ultraviolet to infrared radiation spectrum. With the same external diameter of a quantum dot, the wavelength of its radiation can be adjusted by changing the ratio of the diameter of the core and the thickness of the surrounding shell.

Ядро квантовых точек 5, 7, 11, 13, 15, 17 структуры ядро-оболочка может, например, включать, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из CdSe, CdS, ZnS, ZnSe, CdTe, CdSeTe, CdZnS, PbSe, AglnZnS, и ZnO, но не ограничивается ими. Оболочка квантовых точек 5, 7, 11, 13, 15, 17 структуры ядро-оболочка может включать в себя, по крайней мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из CdSe, ZnSe, ZnS, ZnTe, CdTe, PbS, TiO, SrSe, и HgSe, но этими вариантами не ограничивается.The core of quantum dots 5, 7, 11, 13, 15, 17 of the core-shell structure may, for example, include at least one material selected from the group consisting of CdSe, CdS, ZnS, ZnSe, CdTe, CdSeTe, CdZnS , PbSe, AglnZnS, and ZnO, but not limited to. The shell of quantum dots 5, 7, 11, 13, 15, 17 of the core-shell structure may include at least one material selected from the group consisting of CdSe, ZnSe, ZnS, ZnTe, CdTe, PbS, TiO, SrSe, and HgSe, but these options are not limited.

Для осуществления полезной модели кроме классических квантовых точек структуры ядро-оболочка могут быть использованы и ядро-многооболочные квантовые точки (Patent Application Publication Pub. No.: US 20120315391 A1 Pub. Date: Dec. 13, 2012, QUANTUM DOTS HAVING COMPOSITION GRADIENT SHELL STRUCTURE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF).To implement the utility model, in addition to classical quantum dots of the core-shell structure, core-multiband quantum dots can also be used (Patent Application Publication Pub. No .: US 20120315391 A1 Pub. Date: Dec. 13, 2012, QUANTUM DOTS HAVING COMPOSITION GRADIENT SHELL STRUCTURE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF).

Изготовление нанокомпозитного излучающего элемента осуществляется легированием полимерной сферы 3 с конусообразными нанопорами, квантовыми точками 5, 7, 11, 13, 15, 17 структуры ядро-оболочка и выполняется за счет проникновения квантовых точек структуры ядро-оболочка и безызлучательной наносферы 9 в конусообразные нанопоры 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, полимерной сферы 3 с конусообразными нанопорами. Например, процесс легирования может осуществляется по технологии известного метода за счет погружения элемента из стекла с нанометровыми порами в раствор из двух или более квантовых точек с последующей сушкой на воздухе и заполнением оставшихся между квантовыми точками пустот смолой (patent Application Publication Pub. No.: US 20130011551 A1 Pub. Date: Jan. 10, 2013, QUANTUM DOT-GLASS COMPOSITE LUMINESCENT MATERIAL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF).The manufacture of a nanocomposite emitting element is carried out by doping the polymer sphere 3 with cone-shaped nanopores, quantum dots 5, 7, 11, 13, 15, 17 of the core-shell structure and is performed due to the penetration of quantum dots of the core-shell structure and non-radiating nanosphere 9 into the cone-shaped nanopores 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, polymer sphere 3 with cone-shaped nanopores. For example, the doping process can be carried out according to the known method technology by immersing an element of glass with nanometer pores in a solution of two or more quantum dots, followed by drying in air and filling the voids between the quantum dots with resin (patent Application Publication Pub. No .: US 20130011551 A1 Pub. Date: Jan. 10, 2013, QUANTUM DOT-GLASS COMPOSITE LUMINESCENT MATERIAL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF).

В качестве безызлучательных наносфер могут быть использованы прозрачные для программируемого спектра излучения полимерные или стеклянные наносферы, находящиеся в коллоидных растворах с идентичными геометрическими характеристиками коллоидных растворов с квантовыми точками структуры ядро-оболочка.As nonradiative nanospheres, polymer or glass nanospheres transparent to the programmed emission spectrum can be used, which are in colloidal solutions with identical geometric characteristics of colloidal solutions with quantum dots of the core-shell structure.

Зонд атомно-силового микроскопа с программируемым спектральным портретом излучающего элемента на основе квантовых точек структуры ядро-оболочка работает следующим образом: перед началом работы производится программирование излучающей полимерной сферы 3 с конусообразными нанопорами (фиг. 2). Программирование спектра излучения осуществляется за счет последовательного погружения полимерной сферы 3 с конусообразными нанопорами, предварительно соединенной с вершиной иглы 2 в коллоидные растворы квантовых точек с определенными диаметрами, соответствующими длине волны излучения λn для записи логической «1» или за счет погружения в коллоидные растворы с безызлучательными наносферами идентичного диаметра для записи логического «0» (для исключения генерации с длиной волны λn). Максимальные отклонения размеров сопрягаемых элементов, не влияющие на точность повторяемости спектральных картин, приведены на фиг. 3. После каждого погружения полимерной сферы 3 с конусообразными нанопорами в очередной коллоидный раствор квантовые точки структуры ядро-оболочка заполняют все конусообразные нанопоры, в которые они могут проникнуть, т.е. при первом погружении квантовые точки структуры ядро-оболочка наибольшего диаметра заполняют конусообразные нанопоры наибольшего диаметра, но не могут проникнуть в конусообразные нанопоры следующих групп меньшего диаметра; при втором погружении квантовые точки структуры ядро-оболочка меньшего диаметра заполняют конусообразные нанопоры меньшего диаметра, но не могут проникнуть в конусообразные нанопоры наименьшего диаметра и уже заполненные ранее большего диаметра, и так до полного заполнения конусообразных нанопор минимального диаметра соответствующими квантовыми точками структуры ядро-оболочка или безызлучательными сферами минимального диаметра, что поясняется на фиг. 4. Последовательность логических «0» и «1» определяется заданным идентификационным кодовым словом, на основании которого формируется тот или иной спектральный портрет излучения полимерной сферы 3 с конусообразными нанопорами, необходимый для исследования объекта диагностирования 19.An atomic force microscope probe with a programmable spectral portrait of a radiating element based on quantum dots of the core-shell structure works as follows: before starting work, the radiating polymer sphere 3 with conical nanopores is programmed (Fig. 2). The radiation spectrum is programmed by sequentially immersing the polymer sphere 3 with cone-shaped nanopores, pre-connected to the tip of the needle 2 in colloidal solutions of quantum dots with specific diameters corresponding to the radiation wavelength λn for writing logical “1” or by immersing in colloidal solutions with nonradiative nanospheres of identical diameter to write a logical “0” (to exclude generation with a wavelength of λn). The maximum size deviations of the mating elements, which do not affect the repeatability of the spectral patterns, are shown in FIG. 3. After each immersion of the polymer sphere 3 with cone-shaped nanopores in the next colloidal solution, the quantum dots of the core-shell structure fill in all the cone-shaped nanopores into which they can penetrate, that is, during the first immersion, quantum dots of the core-shell structure of the largest diameter fill the cone-shaped nanopores of the largest diameter, but cannot penetrate into the cone-shaped nanopores of the following groups of smaller diameter; during the second immersion, quantum dots of a core-shell structure of a smaller diameter are filled with cone-shaped nanopores of a smaller diameter, but cannot penetrate into cone-shaped nanopores of a smaller diameter and already filled with a larger diameter, and so until the cone-shaped nanopores of a minimum diameter are completely filled with the corresponding quantum dots of the core-shell structure or non-radiating spheres of minimum diameter, as illustrated in FIG. 4. The sequence of logical “0” and “1” is determined by a given identification code word, on the basis of which this or that spectral portrait of the radiation of the polymer sphere 3 with cone-shaped nanopores is formed, which is necessary for studying the diagnostic object 19.

По окончанию этапа программирования зонд атомно-силового микроскопа с программируемым спектральным портретом излучающего элемента на основе квантовых точек структуры ядро-оболочка работает следующим образом: кантилевер 1 с зондирующей иглой 2 подводится к объекту диагностирования 19, расположенному на подложке 20, и надавливает на него полимерной сферой 3 с конусообразными нанопорами, получая данные об упругих свойствах объекта диагностирования 19, до включения и после включения внешнего электромагнитного источника возбуждения 18 квантовых точек структуры ядро-оболочка с длиной волны λ0. В результате квантовые точки 5, 7, 11, 13, 15, 17 возбуждают поверхность диагностируемого объекта 19 сочетанием длин волн f(λ)=(λ1, λ2, _, λ4, λ5, λ6, λ7) согласно сформированному при программировании спектральному портрету излучения, заданного идентификационным кодовым двоичным словом, например «1101111». В зависимости от требуемых режимов диагностирование может проходить как в непрерывном режиме люминесценции, так и в импульсном режиме флуоресценции (т.е. освещение локального участка объекта диагностирования только излучением спектральной картины f(λ) квантовыми точками в интервале, равном времени их флуоресценции, после выключения внешнего оптического источника 18 с целью исключения посторонних засветок и помех).At the end of the programming stage, an atomic force microscope probe with a programmable spectral portrait of a radiating element based on quantum dots of the core-shell structure works as follows: a cantilever 1 with a probe needle 2 is brought to the diagnostic object 19 located on the substrate 20 and presses on it with a polymer sphere 3 with cone-shaped nanopores, receiving data on the elastic properties of the diagnostic object 19, before turning on and after turning on the external electromagnetic excitation source 18 quanta O points core-shell structure with wave length λ0. As a result, quantum dots 5, 7, 11, 13, 15, 17 excite the surface of the diagnosed object 19 by a combination of wavelengths f (λ) = (λ1, λ2, _, λ4, λ5, λ6, λ7) according to the spectral radiation pattern formed during programming specified by the identification code binary word, for example, "1101111". Depending on the required modes, the diagnostics can take place both in the continuous luminescence mode and in the pulsed fluorescence mode (i.e., illumination of the local part of the diagnosed object with only radiation of the spectral picture f (λ) by quantum dots in the interval equal to the time of their fluorescence after switching off external optical source 18 in order to eliminate extraneous illumination and interference).

Предложенная конструкция зонда атомно-силового микроскопа с программируемым спектральным портретом излучающего элемента на основе квантовых точек структуры ядро-оболочка обеспечивает при сканировании поверхности объекта диагностирования атомно-силовым микроскопом возможность осуществления съема топологического распределения изменения модуля Юнга в зависимости от стимулирующего воздействия определенным спектром электромагнитного мультиволнового излучения на каждую точку с координатами Χ, Y, непосредственно расположенную под излучающей полимерной сферой с конусобразными нанопорами. Возможность осуществления программирования спектра излучения с использованием безызлучательных наносфер и квантовых точек структуры ядро-оболочка также дает возможность идентичной повторяемости спектральных портретов при тиражировании зондов. Все это позволяет обнаружить и исследовать отдельные светочувствительные участки биологических объектов и наноструктур, изменяющих свои механические свойства и размеры под действием только строго определенного кодового набора длин волн электромагнитного излучения, направленных в определенную точку, без засветок окружающих участков исследуемого объекта, что ранее невозможно было осуществить известными зондами.The proposed design of an atomic force microscope probe with a programmable spectral portrait of a radiating element based on quantum dots of the core-shell structure provides, when scanning the surface of a diagnostic object with an atomic force microscope, the topological distribution of changes in the Young's modulus depending on the stimulating effect of a certain spectrum of electromagnetic multi-wave radiation on each point with coordinates Χ, Y directly located under zluchayuschey polymer spheres with nanopores konusobraznymi. The possibility of programming the radiation spectrum using nonradiative nanospheres and quantum dots of the core-shell structure also makes it possible to identical reproducibility of spectral portraits when replicating probes. All this makes it possible to detect and study individual photosensitive sections of biological objects and nanostructures that change their mechanical properties and sizes under the influence of only a strictly defined code set of wavelengths of electromagnetic radiation directed to a certain point without exposure to the surrounding sections of the studied object, which previously could not be realized probes.

Claims (1)

Зонд атомно-силового микроскопа с программируемым спектральным портретом излучающего элемента на основе квантовых точек структуры ядро-оболочка, включающий кантилевер, соединенный с зондирующей иглой, вершина которой закреплена в одной из нанопор полимерной сферы, остальные нанопоры которой заполнены без выхода их оболочек за периметр полимерной сферы квантовыми точками структуры ядро-оболочка, покрытыми с внешней стороны защитным слоем, внешний электромагнитный источник возбуждения квантовых точек структуры ядро-оболочка, отличающийся тем, что полимерная сфера содержит равномерно распределенный по ее поверхности массив, состоящий из более чем двух различных по диаметру наноразмерных групп конусообразных нанопор с равным количеством конусообразных нанопор одинакового диаметра в каждой наноразмерной группе, безызлучательные наносферы, имеющие диаметры, равные диаметрам используемых квантовых точек структуры ядро-оболочка, общее количество безызлучательных наносфер в сумме с квантовыми точками структуры ядро-оболочка равно количеству заполненных ими конусообразных нанопор, число наноразмерных групп которых равно максимальному количеству используемых дискретных длин волн, излучаемых квантовыми точками структуры ядро-оболочка, которые вложены в соответствующие их диаметру конусообразные нанопоры, причем программируемая комбинация сочетаний диаметров квантовых точек структуры ядро-оболочка и безызлучательных наносфер, вложенных в соответствующие их диаметру конусообразные нанопоры, определяет последовательность сочетаний излучаемых и не излучаемых дискретных длин волн, в совокупности формирующих заданный спектральный портрет излучения зонда атомно-силового микроскопа с программируемым спектральным портретом излучающего элемента на основе квантовых точек структуры ядро-оболочка.An atomic force microscope probe with a programmable spectral portrait of a radiating element based on quantum dots of a core-shell structure, including a cantilever connected to a probe needle, the tip of which is fixed in one of the nanopores of the polymer sphere, the remaining nanopores of which are filled without leaving their shells around the perimeter of the polymer sphere quantum dots of the core-shell structure coated on the outside with a protective layer, an external electromagnetic source of excitation of quantum dots of the core-shell structure, distinct The fact that the polymer sphere contains an array uniformly distributed over its surface, consisting of more than two cone-shaped nanopores of different diameters with an equal number of cone-shaped nanopores of the same diameter in each nanoscale group, nonradiative nanospheres having diameters equal to the diameters of the used quantum dots of the structure core-shell, the total number of nonradiative nanospheres in total with quantum dots of the core-shell structure is equal to the number of cones filled by them shaped nanopores, the number of nanoscale groups of which is equal to the maximum number of discrete wavelengths emitted by quantum dots of the core-shell structure that are embedded in cone-shaped nanopores that correspond to their diameter, with a programmable combination of diameters of quantum dots of the core-shell structure and nonradiative nanospheres embedded in the corresponding their diameter cone-shaped nanopores, determines the sequence of combinations of emitted and non-emitted discrete wavelengths, in total forming a predetermined minute portrait spectral radiation probe of an atomic force microscope with programmable spectral portrait radiating element on the basis of quantum dots core-shell structure.
RU2016124842U 2016-06-21 2016-06-21 ATOMICALLY POWER MICROSCOPE PROBE WITH PROGRAMMABLE SPECTRAL PORTRAIT OF A RADIATING ELEMENT BASED ON QUANTUM POINTS OF THE NUCLEAR SHELL STRUCTURE RU170927U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016124842U RU170927U1 (en) 2016-06-21 2016-06-21 ATOMICALLY POWER MICROSCOPE PROBE WITH PROGRAMMABLE SPECTRAL PORTRAIT OF A RADIATING ELEMENT BASED ON QUANTUM POINTS OF THE NUCLEAR SHELL STRUCTURE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016124842U RU170927U1 (en) 2016-06-21 2016-06-21 ATOMICALLY POWER MICROSCOPE PROBE WITH PROGRAMMABLE SPECTRAL PORTRAIT OF A RADIATING ELEMENT BASED ON QUANTUM POINTS OF THE NUCLEAR SHELL STRUCTURE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU170927U1 true RU170927U1 (en) 2017-05-15

Family

ID=58716410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016124842U RU170927U1 (en) 2016-06-21 2016-06-21 ATOMICALLY POWER MICROSCOPE PROBE WITH PROGRAMMABLE SPECTRAL PORTRAIT OF A RADIATING ELEMENT BASED ON QUANTUM POINTS OF THE NUCLEAR SHELL STRUCTURE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU170927U1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7282710B1 (en) * 2002-01-02 2007-10-16 International Business Machines Corporation Scanning probe microscopy tips composed of nanoparticles and methods to form same
WO2009043368A1 (en) * 2007-10-01 2009-04-09 Westfälische Wilhelms-Universität Münster Colloid-sensor for afm
US8323920B2 (en) * 2006-06-26 2012-12-04 The Regents Of The University Of California Method and system for measuring single cell mechanics using a modified scanning probe microscope

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7282710B1 (en) * 2002-01-02 2007-10-16 International Business Machines Corporation Scanning probe microscopy tips composed of nanoparticles and methods to form same
US8323920B2 (en) * 2006-06-26 2012-12-04 The Regents Of The University Of California Method and system for measuring single cell mechanics using a modified scanning probe microscope
WO2009043368A1 (en) * 2007-10-01 2009-04-09 Westfälische Wilhelms-Universität Münster Colloid-sensor for afm

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. Dynamic anti-counterfeiting labels with enhanced multi-level information encryption
CN108431664A (en) Fluorescence Calibration Slides
EP3252834B1 (en) Plasmonic white light source based on fret coupled emitters
JP5782519B2 (en) Method for manufacturing a product that embodies a physical replication difficulty function
TWI578563B (en) Nano structure material method and device
KR20170012429A (en) Spatial positioning of photon emitters in a plasmonic illumination device
US20150362669A1 (en) Band-gap tunable elastic optical multilayer fibers
RU2723899C1 (en) Scanning probe of atomic-force microscope with separable remote-controlled nanocomposite emitting element doped with quantum dots, upconverting and magnetic nanoparticles of core-shell structure
Chizhik et al. Excitation isotropy of single CdSe/ZnS nanocrystals
DE112019005534T5 (en) APERIODIC NANO-OPTICAL ARRAY FOR ANGLE SHAPING OF INCOHERENT EMISSIONS
RU170927U1 (en) ATOMICALLY POWER MICROSCOPE PROBE WITH PROGRAMMABLE SPECTRAL PORTRAIT OF A RADIATING ELEMENT BASED ON QUANTUM POINTS OF THE NUCLEAR SHELL STRUCTURE
Chamanzar et al. Upconverting nanoparticle micro-lightbulbs designed for deep tissue optical stimulation and imaging
RU2635345C1 (en) Atomic-force microscope probe with programmable spectral portrait of radiating element based on quantum dots of core-shell structure
CN106338500A (en) Cell traction force measurement apparatus, measurement method thereof and preparation method
RU168939U1 (en) ATOMICALLY POWER MICROSCOPE PROBE WITH PROGRAMMABLE SPECTRAL PORTRAIT OF A RADIATING ELEMENT DOPED BY QUANTUM POINTS OF THE NUCLEAR SHELL STRUCTURE
RU2629713C1 (en) Probe of atomic-force microscope with programmable spectral portrait of radiation element doped with quantum dots of core-shell structure
CH704601A2 (en) Pointer for watches or encoders with optically excited waveguides.
RU172625U1 (en) ATOMICALLY POWER MICROSCOPE PROBE WITH PROGRAMMABLE DYNAMICS OF CHANGING THE SPECTRAL PORTRAITS OF A RADIATING ELEMENT BASED ON QUANTUM DOTS OF THE NUCLEAR SHELL STRUCTURE
RU2650702C1 (en) Probe of the atomic-force microscope with programmable dynamic of changes of the spectral portraits of the radiating element on the basis of quantum dots of the core-shell structure
RU172624U1 (en) ATOMICALLY POWER MICROSPOPE PROBE WITH PROGRAMMABLE DYNAMICS OF CHANGING THE SPECTRAL PORTRAITS OF A RADIATING ELEMENT OF A DOPED QUANTUM POINTS OF THE NUCLEAR SHELL STRUCTURE
RU2647512C1 (en) Atomic force microscope probe with programmable dynamics of doped radiant element spectral portraits change, by quantum dots of core-sheath structure
RU2541419C1 (en) Probe of atomic-powered microscope with nanocomposite radiating element doped by quantum points of nucleus-shell structure
Kulchin et al. Optical fibres based on natural biological minerals—sea sponge spicules
US20190025476A1 (en) Systems and methods for the generation of coherent light
RU2615052C1 (en) Scanning probe atomic-force microscope having nanocomposite radiating element doped with quantum dots and magnetic nanoparticles having core-shell structure

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20170717