Details

Объект исследования – термоэлектрические свойства наноконтактов и наноструктур, изучаемые с помощью собранной установки на базе атомносилового микроскопа NanoDST.   Цель работы – создание и апробация методики локального измерения термоэлектрических параметров в условиях наноконтакта, а также выбор оптимального зонда для проведения измерений.   В теоретической части работы рассмотрены классические и современные методы измерения теплопроводности, коэффициента Зеебека и других параметров. Представлена конструкция экспериментальной установки с возможностью регулировки температуры образца и регистрации термоЭДС. Проведены тестирования различных типов АСМ-зондов, включая зонд с алмазным острием.   По результатам экспериментов выявлены паразитные сигналы, дана их интерпретация и предложены методы устранения. Наиболее перспективным для термоэлектрических измерений признан зонд DEP01 с легированным алмазным остриём.   Работа демонстрирует возможность надёжного измерения термоэлектрических эффектов на наноуровне и закладывает основу для последующих исследований термоэлектрических материалов и наноструктур.

The object of the study is the thermoelectric properties of nanocontacts and nanostructures, which are studied using an assembled installation based on a NanoDST atomic force microscope.   The purpose of the work is to create and test a technique for local measurement of thermoelectric parameters in nanocontact conditions, as well as to select the optimal probe for measurements. The theoretical part of the work reviews classical and modern methods for measuring thermal conductivity, Seebeck coefficient, and other parameters. The design of the experimental setup is presented, featuring sample temperature control and thermoelectric voltage detection capabilities. Various types of AFM probes were tested, including a probe with a diamond tip.   Experimental results revealed parasitic signals; their nature was interpreted, and methods for their elimination were proposed. Among the tested options, the DEP01 probe with a doped diamond tip demonstrated the best performance for thermoelectric measurements.   The work confirms the feasibility of reliable thermoelectric effect measurements at the nanoscale and provides a solid foundation for further research into thermoelectric materials and nanostructures.