«Наука в Сибири» № 47 (2233) 3 декабря 1999 г. НОВЫЕ МЕТОДЫ ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИ В МАТЕРИАЛОВЕДЕНИИ Д.Насимов, аспирант Института физики полупроводников СО РАН. Участники школы в Макс-Планк-Институте физики микроструктур: А.Воробьев, А.Асеев, А.Черков, Д.Насимов. Более шестидесяти лет прошло после создания первого электронного микроскопа, и тем не менее, электронная микроскопия до сих пор остается активно развивающимся направлением науки и техники. Это продемонстрировали признанные специалисты в этой области на состоявшейся в городе Галле (Германия) Осенней научной школе по электронной микроскопии. Впервые в этой ежегодной школе принимало участие большое количество молодых ученых. Из пятнадцати представителей российской делегации, четверо представляли Институт физики полупроводников СО РАН. Научная школа называлась "Новые методы в электронной микроскопии в материаловедении" и состоялась осенью 1999 г. в Международном центре по электронной микроскопии и материаловедению при Макс-Планк-Институте физики микроструктур в Галле. Оргкомитет школы, в состав которого вошел директор Института физики полупроводников СО РАН профессор А.Асеев, обеспечил поддержку участия российской делегации, в основном молодых сотрудников. В школе приняли участие недавние выпускники Новосибирских вузов, в настоящее время сотрудники ИФП СО РАН -- младший научный сотрудник А.Воробьев, аспирант А.Черков и автор этих строк. Немного об институте, организаторе школы. Собственно, Институтом Макса Планка он стал называться лишь с 1992 года, первым в "новых землях", после объединения Западной и Восточной Германии. Из 99 нынешних постоянных сотрудников около 70 работали в Институте физики твердого тела и электронной микроскопии Академии наук ГДР, на базе которого существовал Центр электронной микроскопии стран СЭВ. В настоящее время институт состоит из двух отделений, занимающихся экспериментом, и планируется организовать третье -- теории твердого тела. Хорошо развитые методики микроскопии и уникальный приборный парк позволяют проводить исследования в области физики твердого тела и материаловедения на мировом уровне. Главное направление деятельности института -- изучение низкоразмерных систем, их формирования, структуры, свойств, влияния на макроскопические явления. Кроме фундаментальной науки, в институте занимаются решением вполне прикладных проблем -- контролем механических, оптических, электронных, магнитных свойств твердых тел, создающим базу для разработки новых композитных материалов. Целью прошедшей научной школы было -- продемонстрировать современные направления развития и новые методы электронной микроскопии в материаловедении. В течение недели работы школы перед слушателями выступили признанные ученые -- специалисты по современным методам электронной микроскопии. Кроме этого, было отведено время для дискуссий и стендовых докладов, на которых молодые ученые представляли результаты своих исследований, после чего могли обсудить их со своими старшими коллегами. Среди наиболее интересных сообщений следует указать на доклад президента Германского общества по электронной микроскопии профессор Х.Розе, который рассказал о последних достижениях в развитии методов исправления сферической и хроматической аберраций в электронной оптике. После многолетних усилий, в последнее время в этой области достигнут значительный прогресс за счет использования неаксиальных корректоров, что позволило более чем на порядок уменьшить коэффициент сферической аберрации, тем самым -- существенно улучшить разрешающую способность электронной микроскопии. Как сообщил представитель фирмы LEO доктор Б.Кабиус, применение таких корректоров обеспечило снижение коэффициента сферической аберрации с 1,2 миллиметров до 0,05 миллиметров с уверенным достижением разрешения по точкам 0,14 нанометров при энергии электронов 200 КэВ. Заметим, что поставка электронных микроскопов фирмы LEO в институты Сибирского отделения предусмотрена в рамках кредита правительства Германии, поэтому надеемся, что данная информация заинтересует научных сотрудников и специалистов СО РАН. В докладе о высоковольтной микроскопии профессора Ф.Филиппа (Штуттгарт, ФРГ) сообщалось о микроскопе с ускоряющим напряжением 1250 киловатт, на котором достигнуто разрешение порядка 0,15 нанометров. Основной недостаток такого подхода -- внесение радиационных дефектов в образец при исследовании, а также высокая стоимость подобного оборудования, сложность его эксплуатации и обслуживания. В числе других укажем на доклад доктора В.Рау (Институт физики полупроводников, Франкфурт/Одер), посвященный электронной голографии полупроводниковых устройств. В развитии метода электронной голографии произошел впечатляющий прогресс, который обеспечил, в частности, визуализацию пространственного распределения внутреннего потенциала и легирующих примесей в активной области субмикронных транзисторов на кремнии с пространственным разрешением менее 10 нанометров. Большой интерес участников школы вызвали доклады о возможностях аналитических методов электронной микроскопии, таких, как дифракция в сходящемся луче, спектральном анализе энергетических потерь электронов, которые открывают новые возможности для материаловедения (анализ состава, структуры и т. д.) и пути развития количественных методов в электронной микроскопии. Профессор И.Хейденрайх рассказал об истории развития электронной микроскопии, которая не лишена драматизма. Так, Нобелевская премия за изобретение электронного микроскопа вручена Б.Руску (Германия) в 1986 г. спустя пятьдесят лет после создания микроскопа, что явилось рекордно длительным сроком для решения Нобелевского комитета. Несколько удивительным для молодых участников стало признание за рубежом лидирующей роли в мире Российской (Советской) школы по электронной дифракции (доклад профессора А.Авилова, Институт кристаллографии РАН) и информация о пионерных образцах электронных микроскопов, созданных в СССР в конце 40-х и 50-х годах. Следующая Осенняя школа по электронной микроскопии состоится в Берлине, в октябре 2000-го года. Дополнительную информацию о ней можно запросить электронной почтой по адресам: dangsheng@fhi-berlin.mpg.de и sabine@fhi-berlin.mpg.de. стр.