Лекция 1 Нанометрология термины и определения Метрология

Лекция 1 Нанометрология – термины и определения Метрология (от греч. métron - мера и lógos - учение) – наука о методах и средствах измерений, обеспечение единства измерений, включающее стандартизацию единиц физических величин, их воспроизведение с наивысшей точностью с помощью Первичных эталонов, а также передача размеров таких единиц иерархическим образом всем средствам измерений. Нанометрология — наука, отличающаяся измерениями, методами и средствами их обеспечения единствами и способами достижения требуемой точности в диапазоне нанометров.

Нанометр — это расстояние, проходимое светом за 10 9/с секунды, и использовать данное определение в измерениях К наноматериалам К нанотехнологиям • относят дисперсные и • можно отнести технологии, массивные материалы, обеспечивающие возможность содержащие структурные контролируемым образом элементы (зерна, кристаллиты, создавать и модифицировать блоки, кластеры и т. п. ), наноматериалы, а также геометрические размеры осуществлять их интеграцию в которых хотя бы в одном полноценно измерении не превышают 100 нм, и обладающие качественно функционирующие системы новыми функциональными и большего масштаба. эксплуатационными характеристиками.

Основные составляющие науки о наноматериалах и нанотехнологиях следующие: фундаментальные исследования свойств материалов на наномасштабном уровне; развитие нанотехнологий для целенаправленного создания наноматериалов, а также поиска и использования природных объектов с наноструктурными элементами, создание готовых изделий с использованием наноматериалов и интеграция наноматериалов и нанотехнологий в различные отрасли промышленности и науки; развитие средств и методов исследования структуры и свойств наноматериалов, а также методов контроля и аттестации изделий и полуфабрикатов для нанотехнологий.

Увеличение спроса к новому классу материалов в области как фундаментальной и прикладной науки, обусловлено следующими причинами: • стремлением к миниатюризации изделий, • уникальными свойствами материалов в наноструктурном состоянии, • необходимостью разработки и внедрения материалов с качественно и количественно новыми свойствами, • развитием новых технологических приемов и методов, базирующихся на принципах самосборки и самоорганизации, • практическим внедрением современных приборов исследования, диагностики и модификации наноматериалов (сканирующая зондовая микроскопия), • развитием и внедрением новых технологий, представляющих собой последовательность процессов литографии, технологий получения нанопорошков и т. п. , • приближением к фундаментальным ограничениям (скорость света, соизмеримость наноструктурных элементов с длиной волны электрона и т. п. ).

Предмет и задачи нанометрологии Первая задача нанометрологии Вторая задача нанометрологии измерения механических, • обеспечение единства электрических, магнитных, измерений оптических и мно гих других геометриче ских параметров и свойств параметров нанообъекта, объекта нанотехнологии опирающаяся на требуют осуществления метрологию линейных позиционирования зонда измерений. измерительного устройства в требуемое место с эталонной точностью.

Направления работ в области нанометрологии • • • Разработка рабочего эталона (установки высшей точности) на базе приборов нанометрового диапазона с интерференционными и другими датчиками перемещений. Разработка комплекса параметрических мер для калибровки приборов нанометрового диапазона, а также для передачи размера единицы длины в нанометровом диапазоне от первичного эталона к рабочему. Разработка Государственной поверочной схемы для передачи размеров единицы длины от государственного исходного эталона к рабочим средствам измерений. Разработка нормативно технической документации, включая методику испытаний и поверки средств измерений на приборах нанометрового диапазона геометрических параметров двух и трехмерных наноструктур. Законодательное оформление разработанного рабочего эталона в качестве Государственного рабочего эталона в области измерений нанометрового диапазона. Организация работ по международному сличению мер линейных размеров. Создание Центра нанометрологии и нанодиагностики