НАНОИНДУСТРИЯ 14/6 (109)/2021
Научно-технический журнал
Выпускается при содействии Министерства
Ж промышленности и торговли Российской Федерации.
урнал включен в Российский индекс научного
цитирования, в базу RSCI на платформе Web
of Science и в Перечень ВАК (с 18.03.2016)
Редакционный совет:
И.БЕЛЯЕВ, Ю.БОРИСОВ, С.БУЛЯРСКИЙ, В.БЫКОВ,
П.ВЕРНИК, В.КАНЕВСКИЙ, А.ЛАТЫШЕВ, В.ЛУКИЧЕВ,
В.ЛУЧИНИН, П.МАЛЬЦЕВ, Ю.ПАРХОМЕНКО, А.РЕЗНЕВ ,
А.САУРОВ (гл. ред.), А.СИГОВ, В.ТЕЛЕЦ, П.ТОДУА,
Ю.ЧАПЛЫГИН, И.ЯМИНСКИЙ
Главный редактор: А.САУРОВ
Зам. главного редактора: А. АЛЁШИН
Корректор: А.ЛУЖКОВА
Отв.секретарь: Э.ГАЗИНА journal@electronics.ru
Дизайн и компьютерная верстка: А.БОДРОВ
Отдел рекламы:
А.ЦАПЛИН ats71@mail.ru
О.ЛАВРЕНТЬЕВА nano@technosphera.ru
Сбыт: А.МЕТЛОВ sales@electronics.ru
Подписка: Е.ЗАЙКОВА magazine@technosphera.ru
Учредитель: АО "РИЦ "ТЕХНОСФЕРА"
Генеральный директор: О.КАЗАНЦЕВА
НАНОИНДУСТРИЯ ©
Перерегистрирован в Федеральной службе
по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций
7.09.2017 ПИ № ФС77-70992
Журнал издается 8 раз в год с 2012 года
Тираж 4 000 экз. Цена договорная
Подписано в печать 26.11.2021, заказ № 302536
© При перепечатке ссылка
на журнал "НАНОИНДУСТРИЯ" обязательна.
Мнение редакции не всегда совпадает с точкой зрения
авторов статей.
Рукописи рецензируются, но не возвращаются.
За содержание рекламных материалов редакция
ответственности не несет.
Отпечатано в соответствии с предоставленными
материалами в ООО "Вива-Стар"
107023, г. Москва, ул. Электрозаводская д. 20
АО "РИЦ "ТЕХНОСФЕРА"
Адрес редакции:
ул. Краснопролетарская, д.16, стр.2
Для писем: 125319, Москва, а/я 91
Тел.: (495) 234-0110 доб. 183
Факс: (495) 956-3346
E-mail: journal@electronics.ru
Internet http://www.nanoindustry.su
http://elibrary.ru
www.e.lanbook.ru
IN THE ISSUE СОДЕРЖАНИЕ
Nanotechnologies
Shell-based analysis of magnetic
O.P.Posnansky
resonance diffusion tensor imaging.
Part I
Even with substantial sensitivity at high magnetic
field, it is still challenging to investigate small-scale
structures, such as brain cortex. A recent study has
shown that very high resolution diffusion imaging
is possible allowing investigation the cortical depth
dependence of diffusion properties over the whole
human brain in vivo. The results revealed that the
main diffusion tensor orientation in the cortex is
perpendicular to the cortical surface. At the same time
the main diffusion direction is mostly tangential at
banks and radial at the tips of the white matter – grey
matter interface. Thus quantitative diffusion tensor
measures can reveal structural organization of cells
in the human cerebral cortex with the potential to
characterize cortical cytoarchitecture in vivo and to
investigate the pathophysiology of diseases associated
with changes in cortical grey matter.
Keywords: magnetic resonance diffusion tensor imaging,
shell-based analysis, diffusion tensor, grey matter, human
cerebral cortex, cortical cytoarchitecture, pathophysiology
New look on the optical microscopy of bacteria
through microlens
I.V.Yaminskiy, A.I.Akhmetova, S.A.Senotrusova
Highly sensitive and selective measurements of bacteria
cells in real-time mode remain a complicated task.
Standard methods for identifying the organisms, such
as antibody antigen tests, tests on C-reactive protein or
procalcitonin are very sensitive, but still quite expensive
yet. Readily available methods, for example, growing in
agar, can provide the necessary sensitivity, selectivity
and reliability, but usually require at least 24 hours for
obtaining the results, which can be critical for some
disease cases. Hence, in order to exclude the advent of
new drug-resistant strains of bacteria, it is necessary
to develop new simple and cheap methods for quickly
detecting and studying bacteria.
Keywords: microscopy of bacteria, microlens, antibody
antigen, strains of bacteria, C-reactive protein
Method for removal of silicon surface
microdefects by laser ablation
342
A.Bykova, I.Rod, K.Bitarov, A.Kazachkov, Y.Minayeva,
K.Raketov, V.Trushin, A.Frolova, D.Podgornyy, D.Shamiryan
One of the limiting factors for continuous yield
improvement of micro-sized products at MEMS
production lines is a non-zero average level of
contamination of the production facilities. This
factor impacts appearance of surface defects
in the finished goods, which can disrupt the
Том 14 № 6 2021
336
328
Нанотехнологии
Анализ магнито-резонансных диффузионных
тензорных изображений методом оболочек.
Часть I
О.П.Познанский
Даже при высокой чувствительности измерений
в сильном магнитном поле сложно исследовать
мелкомасштабные структуры, например кору головного
мозга (КГМ). Недавно была показана возможность
получения диффузионных изображений с очень высоким
разрешением, что позволяет понять кортикальную
зависимость диффузионных свойств всего человеческого
мозга in vivo вглубь. Показано, что основная ориентация
тензора диффузии перпендикулярна поверхности коры,
а основное направление диффузии тангенциально на
откосах и радиально на концах границы раздела "белое
вещество – серое вещество". Количественные измерения
тензора диффузии могут выявить структурную организацию
клеток в КГМ человека и потенциально характеризовать
кортикальную клеточную архитектуру in vivo для
исследования патофизиологии заболеваний, связанных
с изменениями в корковом сером веществе.
Ключевые слова: магнито-резонансные диффузионные
тензорные изображения, метод оболочек, тензор диффузии,
кортикальная клеточная архитектура, патофизиология
Новый взгляд на оптическую микроскопию
бактерий сквозь микролинзы
И.В.Яминский, А.И.Ахметова, С.А.Сенотрусова
Выполнение высокочувствительных и селективных
измерений бактериальных клеток в реальном времени
остается сложной задачей. Стандартные методы идентификации
организмов, такие как тесты антитело-антиген,
тесты на C-реактивный белок или прокальцитонин очень
чувствительны, но дороги. Более доступные методы,
обеспечивающие необходимую чувствительность,
избирательность и надежность, требуют минимум 24 ч
для получения результатов, что может быть критично
для некоторых случаев заболеваний. Следовательно, для
борьбы с появлением устойчивых к лекарствам штаммов
бактерий необходимы недорогие и простые методы
быстрого обнаружения и исследования бактерий.
Ключевые слова: микроскопия бактерий, микролинзы, антитело-антиген,
штаммы бактерий, С-реактивный белок
Методика удаления кремниевых поверхностных
микродефектов лазерной абляцией
А.Быкова, И.Род, К.Битаров, А.Казачков, Я.Минаева,
К.Ракетов, В.Трушин, А.Фролова, Д.Подгорный,
Д.Шамирян
Одним из ограничивающих факторов непрерывного
повышения доли выхода годных микроразмерных
изделий на МЭМС-производствах является ненулевой
средний уровень плотности загрязнений производственных
инфраструктур. Этот фактор влияет на появление
Стр.4
IN THE ISSUE СОДЕРЖАНИЕ
Свежий номер журнала Вы можете приобрести:
Москва:
В редакции журнала "НАНОИНДУСТРИЯ"
г. Москва, ул. Краснопролетарская, д. 16, стр. 2
Санкт-Петербург:
Пред-во "Золотой Шар ТМ",
Невский пр-т, д. 44, 5-й этаж, офис 6,
т. (812) 325-7544, 117-6862, 110-4366,
root@zolshar.spb.ru
Екатеринбург:
Пред-во "Золотой Шар ТМ",
ул. Народной воли, д. 25, т. (343) 212-1810, 212-1331,
ф. (343) 212-2314, zolshar@online.ural.ru, ekp@front.ru
Новосибирск:
Пред-во "Золотой Шар ТМ",
пр-т К.Маркса, д. 57, офис 708,
т. (3832) 46-2473, ф. (3832) 27-6380, nbzsh@mail.ru
Минск:
Пред-во "Золотой Шар ТМ", пл. Казинца, д. 3,
офис 456, т. (10-375-172) 78-0914,
zolshar@integral.minsk.by
Ижевск:
Пред-во "Золотой Шар ТМ",
ул. Софьи Ковалевской, д. 4а, офис 4,
т. (3412) 42-5241, т./ф. (3412) 42-5472,
office@zolshar.izhnet.ru
Подписка
• по каталогу "Газеты и журналы" агентства
"Роспечать", индексы
80939 – полугодовой индекс
48508 – годовой индекс
• АО "МК-Периодика"
• ГК "Урал-Пресс"
• ООО "Информнаука" – зарубежная подписка
• в редакции журнала
по тел.: (495) 234-0110
e-mail: magazine@technosphera.ru
Подписаться на электронную версию на сайтах:
www.nanoindustry.su, elibrary.ru, www.e.lanbook.ru
Foreign subscriptions are accepted
• by the Agency "Mezhdunarodnaya Kniga".
Phone: (007 495) 238-4967, Fax: (007 495) 238–4634
or by companies cooperating with Mezhkniga
• by the "Rospechat" agency catalogue "Russian
Newspapers & Magazines – 2005",
Phone: (007 495) 195-6677, 195-6418,
Fax: (007 495) 195-1431, 785-1470,
E-mail: ovs@rosp.ru, http://www.rosp.ru
Наши представители в Германии
REC Russland Experten Consulting GmbH
Olgastraße 82 89073 Ulm
T +(49) 731 145 344 94
M +(49) 151 156 820 18
n.wenzel@russland-experten.com
www.russland-experten.com
using spray pyrolysis technology and their
application in NO2
Synthesis of Zn2
SNO4
films deposited
gas sensors for a bronchial
asthma diagnostic device
350
V.E.Polkovnikov, A.V.Strogonov, T.G.Menshikova,
A.A.Karionova
This paper describes the spray pyrolysis technology
of deposition, from aqueous solutions of metal salts,
polycrystalline film Zn2
calculated by the Scherrer formula. The film is applied
by spraying a mixture of metal salt solutions in the
SnO4
form of an aerosol onto a glass substrate heated to 420
°C. The optimal deposition mode was demonstrated
and the composition of the resulting structure was
monitored using X-ray diffraction analysis. The
morphology of the film surface was studied by AFM.
The electrical parameters of the film were measured
by the Van der Pauw method and the Hall effect.
The resistivity of the film, the type of conductivity,
concentration and mobility of charge carriers were
measured. The band gap was determined from the
light absorption spectra. With the help of the obtained
information on the composition and morphology in an
analytical way, based on the literature and calculated
data, it was concluded that this material can be used
for a supersensitive NO2
express control sensor for a
bronchial asthma diagnostic device.
Keywords: spray pyrolysis, application modes, metal oxide films,
zinc stannate, ZTO, electrophysical parameters, microrelief, gas
sensor, nitrogen oxide
Nanomaterials
364
Nanoporous silicate matrices: optical
homogeneity problems
A.O.Ismagilov, N.V.Andreeva, O.V.Andreeva
The paper discusses issues related to the methodology for
assessing the optical quality of nanoporous silicate matrices.
The results of the study of samples at various stages of
their production using the method of digital holographic
interferometry are presented. The gravity effect on the
formation of a porous structure in the process of chemical
etching was analysed.
Keywords: nanoporous silicate matrices, optical quality, digital
holographic interferometry
, with a grain size of 9 nm
Синтез пленок Zn2
с применением спрей-пиролиз-технологии,
SNO4
, осажденных
и их применение в газовых датчиках NO2
для прибора диагностики бронхиальной астмы
В.Е.Полковников, А.В.Строгонов, Т.Г.Меньшикова,
А.А.Карионова
Описана спрей-пиролиз-технология осаждения из водных
растворов солей металлов, поликристаллической пленки
Zn2
Шеррера. Нанесение пленки происходило распылением
смеси растворов солей металлов на нагретую до 420 °С
стеклянную подложку. Найден оптимальный режим
нанесения и произведен контроль состава полученной
структуры с помощью рентгенофазового анализа.
Морфология поверхности пленки изучалась методом
атомно-силовой микроскопии. Измерения электрических
параметров пленки производились методом Ван-дерПау
и с помощью эффекта Холла. Измерены удельное
сопротивление пленки, тип проводимости, концентрация
и подвижность носителей зарядов. Ширина запрещенной
зоны определялась по спектрам поглощения света.
С помощью полученной информации о составе и морфологии
аналитическим путем на основе литературных и
расчетных данных сделан вывод о возможности использования
данного материала для сверхчувствительного
датчика экспресс-контроля NO2
SnO4
бронхиальной астмы.
Ключевые слова: спрей-пиролиз, режимы применения, пленки
оксида металла, станнат, электрофизические параметры,
микрорельеф, газовый датчик, оксид азота
Наноматериалы
Нанопористые силикатные матрицы: проблемы
оптической однородности
А.О.Исмагилов, Н.В.Андреева, О.В.Андреева
Рассмотрены вопросы, связанные с методикой оценки
оптического качества нанопористых силикатных матриц.
Представлены результаты исследования образцов на
разных этапах изготовления с использованием метода
цифровой голографической интерферометрии. Проведен
анализ влияния силы тяжести на формирование пористой
структуры в процессе химического травления.
Ключевые слова: нанопористые силикатные матрицы, оптическое
качество, цифровая голографическая интерферометрия
Том 14 № 6 2021
functionality of detectors. This paper proposes a
method of post-processing of the manufactured
sensitive elements by evaporating silicon defects
without violating the integrity of the products
in order to transfer the defective products to
the category of good ones. Approbation of
the proposed method at MEMS production of
Mapper LLC showed that the effectiveness of
removal of defects by the laser ablation is up
to 77% for a batch. The performance indicator
can be increased through further process
automation.
Keywords: silicon surface microdefects, laser ablation, MEMS,
performance indicator
поверхностных дефектов в конечных изделиях, которые
могут нарушать функциональность сенсора, датчика.
В работе предлагается метод постобработки готовых
чувствительных элементов по удалению кремниевых
дефектов без нарушения целостности изделия для перевода
бракованного изделия в класс годных. Апробация
предложенного метода на МЭМС-производстве
ООО "МАППЕР" показала, что результативность метода
удаления дефектов прецизионным лазерным испарением
материала достигает 77% для партии обработанных
элементов. Показатель результативности может быть
увеличен за счет дальнейшей автоматизации процессов.
Ключевые слова: кремниевые поверхностные микродефекты,
лазерная абляция, МЭМС, показатель результативности
с размером зерна 9 нм, вычисленным по формуле
для прибора диагностики
Стр.6
IN THE ISSUE СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК РЕКЛАМОДАТЕЛЕЙ
Ipheb ...................................................................... 341
Аналитика Экспо .............................................3-я обл.
Вакуумтехэкспо .............................................. 4-я обл.
ВЛ Асептика ...........................................................333
Здравоохранение ............................................2-я обл.
Композит-Экспо .....................................................327
Промтехэкспо ........................................................325
ПТЯ ........................................................................391
Тиснум ...................................................................323
Хамаматсу .............................................................335
ЦПТ ........................................................................ 321
ЭкспоЭлектроника .................................................361
Production of anisotropic magnetic powders of
the neodymium – iron – boron system with high
magnetic properties at an enlarged pilot plant
E.M.Glebova, V.I.Molomin
The study was carried out on highly coercive anisotropic
powders of the Nd-Fe-B alloy system, which were prepared
by HDDR process. The HDDR process has been proven to
be possible under optimum conditions in a large volume
of magnetic powder to be processed. Experimental batch
of Nd-Fe-B powder was produced and the magnetic
characteristics of the powder were determined.
Keywords: Nd-Fe-B, magnetic powders, hydrogen decomposition,
HDDR-process, magnetic properties, permanent magnets
Use of microlenses to improve
the optical microscopy resolution
and enhance Raman scattering
for nanoindustry 382
Equipment
I.V.Yaminskiy, O.V.Sinitsyna, A.I.Akhmetova,
374
Получение анизотропных магнитных порошков
системы "неодим – железо – бор" с высокими
магнитными свойствами на укрупненной
опытной установке
Е.М.Глебова, В.И.Моломин
Исследование проводилось на высокоэрцитивных
анизотропных порошках из сплавов системы Nd-Fe-B,
полученных HDDR-методом. Доказана возможность проведения
HDDR-процесса в большом объеме обрабатываемого
магнитного порошка, изготовлена опытная партия
и определены его магнитные характеристики.
Ключевые слова: Nd-Fe-B, магнитные порошки, водородная
обработка, HDDR-процесс, постоянные магниты
S.A.Senotrusova, А.А.Piryazev, Е.P.Kozhina, S.А.Bedin
When interacting with light the microspheres form a narrow
beam called a photonic nanojet. The use of this effect allows
of implementing a super high-resolution microscopy to
exceed the diffraction limit and the Raman scattering signal
amplification. To enhance the extremely weak RS-signal,
it is necessary to use the multiplicative surfaces. Here
we demonstrate the photonic nanojet effects used for
RS-signal enhancement in combination with giant Raman
scattering produced by the active substrates, silver nanowires,
nanoparticles and barium titanate microspheres.
Keywords: microlens, Raman scattering, photonic nanojet
Оборудование
для наноиндустрии
Использование микролинз для увеличения
разрешения оптической микроскопии
и усиления комбинационного рассеяния
И.В.Яминский, О.В.Синицына, А.И.Ахметова,
С.А.Сенотрусова, А.А.Пирязев, Е.П.Кожина, С.А.Бедин
При взаимодействии со светом микросферы формируют
фотонную нанострую. Использование этого эффекта позволяет
реализовать микроскопию сверхвысокого разрешения.
Другим применением фотонной наноструи является усиление
сигнала КРС. В работе показаны эффекты фотонной
наноструи, применяемой для усиления КР-сигнала в комбинации
с ГКР активными подложками при взаимодействии
с ансамблями серебряных нанопроволок и наночастиц
и использовании микросфер из титаната бария.
Ключевые слова: микролинзы, оптическая микроскопия,
фотонная наноструя, нанопроволоки, наночастицы
Издательство АО "РИЦ "ТЕХНОСФЕРА"
"ЭЛЕКТРОНИКА:
Наука, Технология, Бизнес"
Научно-технический журнал, посвященный
широкому спектру вопросов в области разработки
и изготовления электронной и радиоэлектронной
аппаратуры и ее компонентов,
а также отраслевых тенденций и состояния
рынка. Журнал ориентирован как на руководителей
различного уровня, так и на научных
и инженерно-технических работников в сфере
проектирования и производства электроники,
а также в смежных областях.
ISSN: 1992-4178
"ПЕРВАЯ МИЛЯ Last Mile"
Научно-технический журнал, посвященный
технологиям и бизнесу телекоммуникаций,
производства кабелей связи, телевизионного
вещания, информационной
безопасности. Особое внимание уделяется
сетям широкополосного доступа и локальным
телекоммуникационным сетям.
ISSN: 2070-8963
"НАНОИНДУСТРИЯ"
Научно-технический журнал, посвященный наноматериалам,
наноэлектронике, нанодатчикам
и наноустройствам, диагностике наноструктур
и наноматериалов, нанобиотехнологиям и применению
нанотехнологий в медицине.
ISSN: 1993-8578 (print) |
ISSN 2687-0282 (online)
"АНАЛИТИКА"
Межотраслевой научно-технический журнал
о создании, изучении и применении новых
веществ и материалов. Журнал посвящен
инновационным междисциплинарным
решениям и технологиям в химии и нефтехимии,
науках о жизни, материаловедении,
нанотехнологиях.
ISSN: 2227-572X
"ФОТОНИКА"
Научно-технический журнал по фотонным
и оптическим технологиям, оптическим материалам
и элементам, используемым в оптических
системах, оборудовании и станках.
ISSN: 1993-7296 (print) | ISSN 2686-844X (online)
♁ www.technosphera.ru
"СТАНКОИНСТРУМЕНТ"
Отраслевой научно-технический журнал, комплексно
рассматривающий проблемы станкоинструментальной
промышленности.
ISSN: 2499-9407
ИЗДАНИЕ КНИГ
Подготовка и выпуск научно-технической
и учебной литературы российских и зарубежных
авторов в широком спектре научных
дисциплин – от материаловедения и электроники
до биологии, медицины и нанотехнологий.
С книгами издательства "ТЕХНОСФЕРА"
(в том числе и с электронными версиями)
можно ознакомиться на нашем сайте.
Том 14 № 6 2021
Стр.8