Research Seminar «Scanning Probe Microscopy»

2026/2027

Academic Year

RUS

Instruction in Russian

4

ECTS credits

Delivered at:

Joint Department of Quantum Technologies with Prokhorov General Physics Institute (RAS)

Course type:

Compulsory course

When:

3 year, 3 module

Instructor

Eltsov, Konstantin

Программа дисциплины

Аннотация

Основная идея курса – дать базовые понятия в области сканирующей зондовой микроскопии, включая сканирующую туннельную и атомно-силовую микроскопию атомного разрешения. Студенты также будут ознакомлены с современным состоянием в области применения сканирующей зондовой микроскопии для анализа пространственного распределения атомов и молекул, их электронного, колебательного и спинового состояния на поверхности металлов, полупроводников и изоляторов. В задачу курса также входит обучение чтению оригинальных статей, обучение понимания базовой идеи статьи, экспериментальных процедур, обсуждения и выводов, а также представления в виде презентаций и ведения научных дискуссий. Запланировано проведение практических занятий по обучению работы на сверхвысоковакуумном сканирующем туннельном микроскопе GPI-300.

Цель освоения дисциплины

• Основная идея – ознакомление с современным состоянием в области применения сканирующей зондовой микроскопии для анализа пространственного распределения атомов и молекул, их электронного, колебательного и спинового состояния на поверхности металлов, полупроводников и изоляторов.

Планируемые результаты обучения

• Обучение чтению оригинальных статей, обучение понимания базовой идеи статьи, экспериментальных процедур
• Ознакомление с современным состоянием в области применения сканирующей зондовой микроскопии для анализа пространственного распределения атомов и молекул, их электронного, колебательного и спинового состояния на поверхности металлов, полупроводников и изоляторов.
• Проведение практических занятий по обучению работы на сверхвысоковакуумном сканирующем туннельном микроскопе GPI-300

Содержание учебной дисциплины

• Основные физические принципы и технические решения сканирующей зондовой микроскопии
• Основные режимы работы: микроскопия vs. спектроскопия
• Принцип работы I/V-конвертера туннельного микроскопа на основе операционного усилителя.
• Синхронное детектирование, фильтрация шумов, численное и аппаратное дифференцирование.
• Сканирующая туннельная спектроскопия.
• Неупругое туннелирование электронов
• Частотно-модулированная атомно-силовая микроскопия

Элементы контроля

• Контрольная работа
  Контрольная работа включает письменный ответ на 2 теоретических вопроса, О1.
• Экзамен
• Презентация
• Практикум

Промежуточная аттестация

• 2026/2027 3rd module
  0.15 * Контрольная работа + 0.1 * Практикум + 0.65 * Экзамен + 0.1 * Презентация

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Основы сканирующей зондовой микроскопии : учеб. пособие, Миронов, В. Л., 2004

Рекомендуемая дополнительная литература

• Основы сканирующей зондовой микроскопии : учеб. пособие для вузов, Миронов, В. Л., 2005

Авторы

• Панкратова Елена Игоревна
• Ельцов Константин Николаевич