Московский физико-технический институт НОЦ...

53
1 Аналитический обзор Аналитический обзор значимых раработок в значимых раработок в области обеспечения области обеспечения единства измерений единства измерений стандартизации и оценки стандартизации и оценки соответствия соответствия Московский физико-технический Московский физико-технический институт институт НОЦ «Нанотехнологии» НОЦ «Нанотехнологии» Директор НОЦ, декан ФФКЭ МФТИ П.А. Тодуа Зам. директора А.С. Батурин

Upload: india

Post on 25-Jan-2016

57 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

Аналитический обзор значимых раработок в области обеспечения единства измерений стандартизации и оценки соответствия. Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии». Директор НОЦ, декан ФФКЭ МФТИ П.А. Тодуа Зам. директора А.С. Батурин. План доклада. Несколько слов про МФТИ - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

1

Аналитический обзор Аналитический обзор значимых раработок в значимых раработок в области обеспечения области обеспечения единства измерений единства измерений

стандартизации и оценки стандартизации и оценки соответствиясоответствия

Московский физико-технический Московский физико-технический институтинститут

НОЦ «Нанотехнологии»НОЦ «Нанотехнологии»

Директор НОЦ, декан ФФКЭ МФТИ П.А. ТодуаЗам. директора А.С. Батурин

Page 2: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

2

План докладаПлан доклада

Несколько слов про МФТИНесколько слов про МФТИ НОЦ «Нанотехнологии»НОЦ «Нанотехнологии» Нанодиагностика, метрология, Нанодиагностика, метрология,

стандартизация и сертификация стандартизация и сертификация продукции наноиндустриипродукции наноиндустрии

Наши планыНаши планы

Page 3: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

3

Проведениенаучных исследований

Работа в научно-исследовательских центрах

Фундаментальное образование

Отбор талантливых школьников по всей РоссииОдновременно в ЗФТШ обучается около 15000 школьников 8-11 классов

Образовательная технология подготовки Образовательная технология подготовки специалистов в МФТИспециалистов в МФТИ««Система ФизтехаСистема Физтеха»»

ЗФТШ

Бакалавриат700 студентов 1– го курса

(по итогам олимпиад,

вступительных экзаменов)

из них 60 % выпускники ЗФТШ

Магистратура

Аспирантура

Page 4: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

4

Что такое МФТИ?Что такое МФТИ?

Неразрывная связь с Российской Неразрывная связь с Российской Академией НаукАкадемией Наук

МФТИ был факультетом МГУМФТИ был факультетом МГУ

1946-1951 гг1946-1951 гг

МФТИМФТИ

Число студентов - 3600Выпуск – 30% дипломы с отличиемЧисло аспирантов - 600Ежегодно защищают диссертациив срок более 25% аспирантов

За 60 – летнюю историю МФТИ окончили около 30 000 выпускников, среди которыхсвыше 100 членов РАНсвыше 4500 докторов наукоколо 10 000 кандидатов наук

Page 5: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

5

Потребители кадровПотребители кадров Федеральное агентство по промышленностиФедеральное агентство по промышленности Федеральное космическое агентствоФедеральное космическое агентство Федеральное агентство по техническому регулированию и Федеральное агентство по техническому регулированию и

метрологииметрологии Федеральное агентство по атомной энергииФедеральное агентство по атомной энергии Федеральная служба по техническому и экспертному контролюФедеральная служба по техническому и экспертному контролю Федеральное агентство по здравоохранению и социальному развитиюФедеральное агентство по здравоохранению и социальному развитию Министерство Российской Федерации по делам гражданской Министерство Российской Федерации по делам гражданской

обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствийстихийных бедствий

Министерство здравоохранения и социального развития Российской Министерство здравоохранения и социального развития Российской ФедерацииФедерации

Министерство информационных технологий и связи Российской Министерство информационных технологий и связи Российской ФедерацииФедерации

Российская Академия НаукРоссийская Академия Наук ГНЦ РФ «Курчатовский институт» - головная организация ННСГНЦ РФ «Курчатовский институт» - головная организация ННС

Высокотехнологичные коммерческие компании (ООО «ЮникАйСиз», Высокотехнологичные коммерческие компании (ООО «ЮникАйСиз», ЗАО «НТ-МДТ», НТО «ИРЭ-Полюс», ЗАО «НТ-МДТ», НТО «ИРЭ-Полюс», IBSIBS и другие) и другие)

Более 100 выпускающих кафедр

Page 6: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

6

Участие в Приоритетном Участие в Приоритетном национальном проекте национальном проекте

«Образование» «Образование»

Один из приоритетов ИОП – развитие приборно-аналитической базы для исследований в области нанотехнологий

Page 7: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

7

Деятельность НОЦ Деятельность НОЦ «Нанотехнологии»«Нанотехнологии»

Обучение студентов по нанодиагностике и нанометрологии, элементам микро- и наноэлектронной технологии Переподготовка и повышение квалификации сотрудников сторонних организаций Осуществление научно-исследовательских проектов на имеющемся аналитическом оборудовании Изготовления экспериментальных (пилотных) образцов и отработка отдельных технологических этапов на имеющемся технологическом оборудовании

Page 8: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

8

Подготовка научных Подготовка научных кадровкадров

Для нанодиагностики требуются Для нанодиагностики требуются современные аналитические и современные аналитические и измерительные инструменты.измерительные инструменты.

Основа успешного использования Основа успешного использования передового оборудования – передового оборудования – квалифицированные кадрыквалифицированные кадры..

Page 9: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

9

Учебный класс СЗМ Учебный класс СЗМ ««NanoeducatorNanoeducator»»

• Дружественный интерфейс • Пошаговая настройка СЗМ методик  • Наглядность, анимационное обучение • Отсутствие сложных настроек • Недорогие расходные материалы • Простая смена образца • Возможность восстановления зонда

Page 10: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

10

Международная магистерская Международная магистерская образовательная программа МИСиС - образовательная программа МИСиС - МФТИ МФТИ «Нанодиагностика, «Нанодиагностика, метрология, стандартизация и метрология, стандартизация и сертификация продукции сертификация продукции нанотехнологий и наноиндустрии»нанотехнологий и наноиндустрии»

Грант Российской корпорации Грант Российской корпорации нанотехнологийнанотехнологий

Page 11: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

11

Идея проектаИдея проекта

Фундаментальные знания по физике и Фундаментальные знания по физике и химии наночастиц и наносистемхимии наночастиц и наносистем

Приборы и устройства на основе Приборы и устройства на основе нанотехнологийнанотехнологий

Физико-химические основы Физико-химические основы нанотехнологийнанотехнологий

Приборы и методы исследования микро Приборы и методы исследования микро и наноструктури наноструктур

Метрология, стандартизация и Метрология, стандартизация и сертификациясертификация

Page 12: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

12

МероприятияМероприятия

Привлечение квалифицированных Привлечение квалифицированных российских ученыхроссийских ученых

Интенсивные (краткие) обзорные курсы Интенсивные (краткие) обзорные курсы иностранных ученыхиностранных ученых

Интенсивный лабораторный практикум Интенсивный лабораторный практикум по приборам и методам исследования, по приборам и методам исследования, технологиям технологиям

Краткосрочная зарубежная стажировкаКраткосрочная зарубежная стажировка Индивидуальная научно-Индивидуальная научно-

исследовательская работаисследовательская работа

Page 13: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

13

Лабораторные работыЛабораторные работы

МФТИ

1Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ

2Атомно-силовая микроскопия (включая изучение артефактов и методы калибровки)

3Нанесение электронного резиста и электронная литография, проявление и химическое травление

4 Атомно-слоевое осаждение

5Изготовление полупроводникового диода

МИСиС

6 Оже-спектроскопия

7Рентгеновская электронная спектроскопия

8 Вторично-ионная масс-спектрометрия

9 Методы рентгеновской дифракции

10Просвечивающая электронная спектроскопия

Page 14: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

14

Структура приглашенных Структура приглашенных лекцийлекций

Месяц пн вт ср чт пт сб вс № нед

февраль 7 8 1

9 10 11 12 13 14 15 2

16 17 18 19 20 21 22 3

23 24 25 26 27 28 1 4

март 2 3 4 5 6 7 8 5

9 10 Блок I 13 14 15 6

16 17 18 19 20 21 22 7

23 24 25 26 27 28 29 8

апрель 30 31 1 2 3 4 5 9

6 7 Блок II 10 11 12 10

13 14 15 16 17 18 19 11

20 21 22 23 24 25 26 12

27 28 29 30 1 2 3 13

мая 4 5 6 7 8 9 10 14

11 12 Блок III 13 14 17 15

18 19 20 21 22 23 24 16

25 26 27 28 29 30 31 17

Page 15: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

15

Научно-исследовательская Научно-исследовательская деятельностьдеятельность

НОЦ «Нанотехнологии» МФТИНОЦ «Нанотехнологии» МФТИ

Page 16: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

16

Научно-Научно-исследовательская исследовательская

деятельностьдеятельность Проведение собственных НИР (в Проведение собственных НИР (в

интересах госзаказчиков и интересах госзаказчиков и коммерческих организаций)коммерческих организаций)

Предоставление услуг сторонним Предоставление услуг сторонним организациям в режиме Центра организациям в режиме Центра коллективного пользованияколлективного пользования

Page 17: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

17

Современный парк Современный парк средств измерениясредств измерения

• Сканирующая зондовая Сканирующая зондовая микроскопиямикроскопия

• Растровая электронная Растровая электронная микроскопиямикроскопия

Page 18: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

18

Сканирующий электронный Сканирующий электронный микроскоп с приставкой микроскоп с приставкой

электронной литографии иэлектронной литографии ифокусированным ионным пучком фокусированным ионным пучком

Quanta 3DQuanta 3D

Page 19: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

19

Критерии выбора Критерии выбора технологического технологического

оборудованияоборудованияСовременное оборудованиеСовременное оборудование – возможность – возможность разработки и тиражирования технологийразработки и тиражирования технологий

Унифицированность и Унифицированность и мультифункциональностьмультифункциональность – гарантирует – гарантирует долговременную востребованность долговременную востребованность оборудованияоборудования

Page 20: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

20

Технологическое Технологическое оборудование оборудование

OPTI WET STOPTI WET ST3030 OPTI OPTI НОТ НОТ SHTSHT20+20+OPTI COATOPTI COAT STST20+20+

Page 21: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

21

Технологическое Технологическое оборудованиеоборудование

Oxford Plasma LABOxford Plasma LAB 100 PECVD100 PECVD

BOC EDWARDS AUTO 500

И другое оборудование …

Размещается в «чистой» комнате ISO 6 (80 м2)

Page 22: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

22

План докладаПлан доклада

Несколько слов про МФТИНесколько слов про МФТИ НОЦ «Нанотехнологии»НОЦ «Нанотехнологии» Нанодиагностика, метрология, Нанодиагностика, метрология,

стандартизация и стандартизация и сертификация продукции сертификация продукции наноиндустриинаноиндустрии

Наши планыНаши планы

Page 23: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

23

1. Метрология в нанотехнологиях нанометрологияВсе теоретические и практические аспекты, связанные с измерениями в нанотехнологии:- эталоны единиц физических величин, стандартные образцы состава и свойств для нанотехнологии;- методы и средства калибровки средств измерений;- метрологическое сопровождение технологических процессов.

2. Стандартизация в нанотехнологиях:- стандартизация методов калибровки и измерений, технологических процессов, параметров материалов и объектов нанотехнологии;- терминология и определения;- здоровье, безопасность и окружающая среда.

НЕЛЬЗЯ ИЗМЕРИТЬ – НЕВОЗМОЖНО СОЗДАТЬНЕЛЬЗЯ ИЗМЕРИТЬ – НЕВОЗМОЖНО СОЗДАТЬ

Page 24: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

24

НИЦПВ

ТК 441

Национальный технический комитет по Национальный технический комитет по стандартизации ТК 441 стандартизации ТК 441 ““Нанотехнологии и Нанотехнологии и

наноматериалынаноматериалы””

ИСО ТК 229(г.р. 2005)

МЭК ТК 113(г.р. 2006)

ВУЗы(МФТИ, МИСиС,…)

НИИ(Институт кристаллографии РАН, Центр синхротронного излучения и нанотехнологий РНЦ КИ,…)

Промышленность

Page 25: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

25

Область деятельности Технического комитета Область деятельности Технического комитета по стандартизациипо стандартизации ТК 441 ТК 441 ““Нанотехнологии и Нанотехнологии и

наноматериалынаноматериалы””

ТК 441

Методы испытаний

объектов нанотехнологий

Измерения. Методы и средства

Терминология и

определения

Здоровье,безопасность и окружающая

среда

“Как это называть?”

“Как это измерять или испытывать?”

“Какое влияние это может иметь

на здоровье, безопасность и

окружающую среду?”

Page 26: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

26

отрасли наноиндустрии

СвойстваСоставГеометрические размеры Структура

1D 2D 3D Механи-ческие

Термо-динами-ческие

Электри-ческие

Магнит-ные

Опти-ческие

Нано-элек-

троника

Наноинженерия

Функцио-нальные нанома-териалы

для косми-ческой техники

Функцио-нальные нанома-териалы для энер-

гетики

Конструк-ционныенанома-териалы

Нано-био-

техно-логии

Нано-технологии для систем

безопас-ности

Нано-фото-ника

Функцио-нальные нанома-териалы

и высоко-чистые

вещества

Композитные

наноматериалы

Хими-ческий

Фазо-вый

Метрологическая и нормативно-методическая базаобеспечения единства измерений в нанотехнологиях

Page 27: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

27

Почему эталон единицы длины в Почему эталон единицы длины в нанотехнологии – базисный?нанотехнологии – базисный?

1.1. Первоочередная задача метрологии в Первоочередная задача метрологии в нанотехнологии – определение нанотехнологии – определение геометрических параметров объекта, геометрических параметров объекта, метрология линейных измерений.метрология линейных измерений.

2.2. Измерения механических, электрических, Измерения механических, электрических, магнитных и многих других свойств магнитных и многих других свойств объекта требуют прецизионного объекта требуют прецизионного пространственного позиционирования пространственного позиционирования зонда измерительного устройства в зонда измерительного устройства в требуемое место с эталонной точностью по требуемое место с эталонной точностью по координатам.координатам.

Page 28: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

28

Базисный эталон единицы длиныв диапазоне 1 нм – 100 мкм

на основе растровой, просвечивающей электронной и зондовой микроскопии, рентгеновской дифрактометрии

и лазерной интерферометрии

Ближайшая перспектива широкомасштабной Ближайшая перспектива широкомасштабной схемы метрологического и стандартизационного схемы метрологического и стандартизационного

обеспечения нанотехнологий обеспечения нанотехнологий

Меры малой длины – эталоны сравнения

Базиснаяветвь

калибровка

Средства измерений Средства измерений

Объекты измерений

Стандартныеобразцысостава,структуры и свойств

Page 29: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

29

Базисный эталон единицы длины в диапазонеБазисный эталон единицы длины в диапазоне1 нм – 100 мкм на основе растровой, 1 нм – 100 мкм на основе растровой,

просвечивающей электронной и зондовой просвечивающей электронной и зондовой микроскопии и лазерной интерферометриимикроскопии и лазерной интерферометрии

Точность измеренияТочность измерения по по XX и и YY :: 0,5 нм 0,5 нм по по Z Z :: 0 0,,5 5 3 3 нмнм

Диапазон перемещенийДиапазон перемещений по по XX и и YY : : 1 1 3000 нм 3000 нм по по ZZ :: 1 1 1000 1000

нмнм

ЛИН - лазерный измеритель наноперемещенийЛИН - лазерный измеритель наноперемещений

Z-ЛИН

X-ЛИН

Y-ЛИН

x

z

y

Page 30: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

30

Измерение геометрических Измерение геометрических параметров объектов параметров объектов

нанотехнологийнанотехнологий

Растровый электронный

микроскоп

Сканирующий зондовый микроскоп

Эталон сравнения

3-х мерная шаговая линейная мера3-х мерная шаговая линейная мера, , обеспечивающая обеспечивающая калибровку и поверку измерительных систем по 3-м калибровку и поверку измерительных систем по 3-м координатам в диапазоне линейных размеров откоординатам в диапазоне линейных размеров от 1 нм до 1 нм до 100 мкм и более.100 мкм и более.

Page 31: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

31

Эталон сравненияЭталон сравнения – –линейная мералинейная мера

Общий вид меры в РЭМ при разных увеличениях

Метод Аттестации - Интерферометрический

Номинальные размерыНоминальные размеры Погрешность Погрешность аттестацииаттестации

Шаг Шаг 2000 нм2000 нм 1 нм1 нм Ширина линии Ширина линии 10 10 -- 1500 нм 1500 нм 1 нм1 нм Высота (глубина) Высота (глубина) 100 100 -- 1500 нм 1500 нм 1 1 %%

Носитель размера – длина волны стабилизированного He-Ne лазера

Page 32: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

32

Профиль эталона сравненияПрофиль эталона сравнения {111} {111} {100}

РЭМ изображения сколов

АСМ изображения

80 нм 30 нмШирина верхнего основания выступа

Page 33: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

33

Эталон сравненияЭталон сравнения

S Lp Lt

Bp Bt D

T

T

dshsd 51.tg

sStTM

TtDMDd

Калибровка РЭМ по 1 изображению

Определение увеличения

Определение диаметра зонда Время калибровки:менее 5 минут

Page 34: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

34

Эталон сравненияЭталон сравненияКалибровка АСМ по 1 изображениюКалибровка АСМ по 1 изображению

035312612 ,cossin

Q

Q

BmbQ

UmuQ

bBmQ

uUmr txttxtppxppx

HSS

mmZ RL

zxx 2

Ttmx Hhmz

RL SS

xRL msSS 2 наклон острия кантилевера

xRL msSS 2 неортогональность Z-сканера

Цена деления шкал АСМ

Неортогональность Z-сканера Радиус острия кантилевера

Page 35: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

35

Прослеживаемость передачи размера Прослеживаемость передачи размера единицы физической величиныединицы физической величины

Реализация пути иерархической передачи размера единицы, основанная на использовании эталонов сравнения, методов и средств измерений, обеспечивающая абсолютную привязку результатов конкретного измерения к национальному эталону данной физической величины

Использование эталонов сравнения – мер малой длины, обеспечивает привязку линейных измерений, выполняемых в нанометровом диапазоне, к национальному эталону метра

Page 36: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

36

Международная стандартизация в Международная стандартизация в области нанотехнологий и области нанотехнологий и

наноматериаловнаноматериалов

Page 37: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

37

Международные Международные стандарты стандарты

(общие вопросы, в стадии разработки)(общие вопросы, в стадии разработки) ISO/NP TS 12144ISO/NP TS 12144 Nanotechnologies -- Core Nanotechnologies -- Core

terms -- Terminology and definitionsterms -- Terminology and definitions ISO/NP TS 12921ISO/NP TS 12921 Nanotechnologies - Nanotechnologies -

Terminology and definitions for nanostructured Terminology and definitions for nanostructured materialsmaterials

ISO/NP 13013ISO/NP 13013 Nanotechnologies -- Terminology Nanotechnologies -- Terminology for nanoscale measurement and instrumentationfor nanoscale measurement and instrumentation

ISO/NP TS 12808ISO/NP TS 12808 Nanotechnology - Terminology Nanotechnology - Terminology for the bio-nano interfacefor the bio-nano interface

ISO/NP TS 12843ISO/NP TS 12843 Nanotechnologies - Nanotechnologies - Terminology for medical, health and personal Terminology for medical, health and personal care applicationscare applications

ISO/AWI TS 11751ISO/AWI TS 11751 Terminology and definitions Terminology and definitions for carbon nanomaterialsfor carbon nanomaterials

Page 38: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

38

Международные Международные стандарты стандарты

(в стадии разработки)(в стадии разработки) ISO/AWI TS 11803 Nanotechnologies -- Format ISO/AWI TS 11803 Nanotechnologies -- Format

for reporting the engineered nanomaterials for reporting the engineered nanomaterials content of productscontent of products

ISO/AWI TR 11808 Nanotechnologies -- Guidance ISO/AWI TR 11808 Nanotechnologies -- Guidance on nanoparticle measurement methods and their on nanoparticle measurement methods and their limitationslimitations

ISO/NP TS 12805 Nanomaterials - Guidance on ISO/NP TS 12805 Nanomaterials - Guidance on specifying nanomaterialsspecifying nanomaterials

ISO/AWI TR 11811 Nanotechnologies -- Guidance ISO/AWI TR 11811 Nanotechnologies -- Guidance on methods for nanotribology measurementson methods for nanotribology measurements

ISO/NP 12025 Nanomaterials -- General ISO/NP 12025 Nanomaterials -- General framework for determining nanoparticle content framework for determining nanoparticle content in nanomaterials by generation of aerosolsin nanomaterials by generation of aerosols

Page 39: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

39

Международные Международные стандарты стандарты (Углеродные (Углеродные

нанотрубки)нанотрубки) ISO/AWI TS 10797 Nanotubes -- Use of transmission electron microscopy (TEM) in ISO/AWI TS 10797 Nanotubes -- Use of transmission electron microscopy (TEM) in

walled carbon nanotubes (SWCNTs)walled carbon nanotubes (SWCNTs) ISO/AWI TS 10798 Nanotubes -- Scanning electron microscopy (SEM) and energy ISO/AWI TS 10798 Nanotubes -- Scanning electron microscopy (SEM) and energy

dispersive X-ray analysis (EDXA) in the charaterization of single walled carbon dispersive X-ray analysis (EDXA) in the charaterization of single walled carbon nanotubes (SWCNTs)nanotubes (SWCNTs)

ISO/NP TS 10812 Nanotechnologies -- Use of Raman spectroscopy in the ISO/NP TS 10812 Nanotechnologies -- Use of Raman spectroscopy in the characterization of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) characterization of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs)

ISO/NP TS 10867 Nanotubes -- Use of NIR-Photoluminescence (NIR-PL) Spectroscopy ISO/NP TS 10867 Nanotubes -- Use of NIR-Photoluminescence (NIR-PL) Spectroscopy in the characterization of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs)in the characterization of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs)

ISO/NP TS 10868 Nanotubes - Use of UV-Vis-NIR absorption spectroscopy in the ISO/NP TS 10868 Nanotubes - Use of UV-Vis-NIR absorption spectroscopy in the characterization of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs)characterization of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs)

ISO/AWI TS 10929 Measurement methods for the characterization of multi-walled ISO/AWI TS 10929 Measurement methods for the characterization of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs)carbon nanotubes (MWCNTs)

ISO/AWI TS 11251 Nanotechnologies -- Use of evolved gas analysis-gas chromatograph ISO/AWI TS 11251 Nanotechnologies -- Use of evolved gas analysis-gas chromatograph mass spectrometry (EGA-GCMS) in the characterization of single-walled carbon mass spectrometry (EGA-GCMS) in the characterization of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs)nanotubes (SWCNTs)

ISO/AWI TS 11308 Nanotechnologies -- Use of thermo gravimetric analysis (TGA) in the ISO/AWI TS 11308 Nanotechnologies -- Use of thermo gravimetric analysis (TGA) in the purity evaluation of single-walled carbon nanotubes (SWCNT)purity evaluation of single-walled carbon nanotubes (SWCNT)

ISO/NP TS 11888 Determination of mesoscopic shape factors of multiwalled carbon ISO/NP TS 11888 Determination of mesoscopic shape factors of multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs)nanotubes (MWCNTs)

Page 40: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

40

Международные Международные стандарты стандарты (неорганические (неорганические

наноматериалы)наноматериалы) ISO/NP 11931-1ISO/NP 11931-1 Nanotechnologies -- Nano-Nanotechnologies -- Nano-

calcium carbonate -- Part 1: Characteristics and calcium carbonate -- Part 1: Characteristics and measurement methodsmeasurement methods

ISO/NP 11937-1ISO/NP 11937-1 Nanotechnologies -- Nano-Nanotechnologies -- Nano-titanium dioxide -- Part 1: Characteristics and titanium dioxide -- Part 1: Characteristics and measurementmeasurement

Page 41: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

41

Международные Международные стандартыстандарты

(безопасность, токсичность)(безопасность, токсичность)

ISO/NP TS 12901ISO/NP TS 12901 Nanotechnologies -- Guidance Nanotechnologies -- Guidance on safe handling and disposal of manufactured on safe handling and disposal of manufactured nanomaterialsnanomaterials

ISO/CD 29701ISO/CD 29701 Nanotechnologies -- Endotoxin Nanotechnologies -- Endotoxin test on nanomaterial samples for in vitro systems test on nanomaterial samples for in vitro systems

ISO/CD 10801ISO/CD 10801 Nanotechnologies -- Generation of Nanotechnologies -- Generation of nanoparticles for inhalation toxicity testingnanoparticles for inhalation toxicity testing

ISO/CD 10808ISO/CD 10808 Nanotechnologies -- Monitoring Nanotechnologies -- Monitoring nanoparticles in inhalation exposure chambers nanoparticles in inhalation exposure chambers for inhalation toxicity testingfor inhalation toxicity testing

Page 42: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

42

Опубликованные Опубликованные стандарты стандарты ISOISO

ISO/TS 27687:2008Nanotechnologies -- Terminology and Nanotechnologies -- Terminology and definitions for nano-objects -- definitions for nano-objects -- Nanoparticle, nanofibre and nanoplateNanoparticle, nanofibre and nanoplate

ISO/TR 12885:2008Nanotechnologies -- Health and safety Nanotechnologies -- Health and safety practices in occupational settings relevant practices in occupational settings relevant to nanotechnologiesto nanotechnologies

Page 43: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

43

Пилотные российские стандарты в области Пилотные российские стандарты в области нанотехнологийнанотехнологий

Введены в действие в 2008 г.Введены в действие в 2008 г.

4. ГОСТ Р 8.631-2007. Микроскопы электронные растровые измерительные. Методика поверки.

1. ГОСТ Р 8.628-2007. Меры рельефные нанометрового диапазона из монокристаллического кремния. Требования к геометрическим формам, линейным размерам и выбору материала для изготовления.

2. ГОСТ Р 8.629-2007. Меры рельефные нанометрового диапазона с трапецеидальным профилем элементов. Методика поверки.

3. ГОСТ Р 8.630-2007. Микроскопы сканирующие зондовые атомно-силовые измерительные. Методика поверки.

5. ГОСТ Р 8.635-2007. Микроскопы сканирующие зондовые атомно-силовые. Методика калибровки.

6. ГОСТ Р 8.636-2007. Микроскопы электронные растровые. Методика калибровки.

Page 44: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

44

«Наносертифика»«Наносертифика»Объекты подтверждения соответствия (сертификации):Объекты подтверждения соответствия (сертификации):

Продукция наноиндустрии, создаваемая при Продукция наноиндустрии, создаваемая при реализации реализации проектов, относящихся к ведению Корпорации и/или проектов, относящихся к ведению Корпорации и/или финансируемых Корпорацией и иная продукция финансируемых Корпорацией и иная продукция наноиндустрии, созданная в Российской Федерации или наноиндустрии, созданная в Российской Федерации или поставляемая в Российскую Федерацию и соответствие поставляемая в Российскую Федерацию и соответствие которой требованиям техническихкоторой требованиям технических регламентов, регламентов, стандартов, сводов правил или иных документов может стандартов, сводов правил или иных документов может быть подтверждено при сертификации быть подтверждено при сертификации

Технологии наноиндустрииТехнологии наноиндустрии Системы менеджмента качества предприятий, создающих Системы менеджмента качества предприятий, создающих

продукцию наноиндустрии (стандарты серии продукцию наноиндустрии (стандарты серии ISOISO 9000) 9000) Системы экологического менеджмента предприятий, Системы экологического менеджмента предприятий,

работающих в наноиндустрии или применяющих работающих в наноиндустрии или применяющих продукцию наноиндустриипродукцию наноиндустрии (стандарты серии (стандарты серии ISOISO 14000) 14000)

Системы охраны труда и предупреждения Системы охраны труда и предупреждения профессиональных заболеваний (стандарты серии профессиональных заболеваний (стандарты серии OHSASOHSAS 18000)18000)

http://www.nanocertifica.ru/http://www.rusnano.com/Admin/Files/FileDownload.aspx?id=1789

Page 45: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

45

http://www.rusnano.com/Admin/Files/FileDownload.aspx?id=1789

ООСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ СНОВНЫЕ ЗАДАЧИ СИСТЕМЫ СЕРТИФИКАЦИИ СИСТЕМЫ СЕРТИФИКАЦИИ

«НАНОСЕРТИФИКА»«НАНОСЕРТИФИКА»

ООСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ СНОВНЫЕ ЗАДАЧИ СИСТЕМЫ СИСТЕМЫ

СТАНДАРТИЗАЦИИСТАНДАРТИЗАЦИИ

ОБЪЕКТЫ СЕРТИФИКАЦИИОБЪЕКТЫ СЕРТИФИКАЦИИ

Подтвердить качество Подтвердить качество (функциональные (функциональные характеристики) и характеристики) и безопасность нанопродукции безопасность нанопродукции (1)(1)

РАЗРАБОТАТЬ И РАЗРАБОТАТЬ И ВВЕСТИ В ДЕЙСТВИЕВВЕСТИ В ДЕЙСТВИЕ Стандарты Стандарты Корпорации:Корпорации:- - основополагающиеосновополагающие- требования к - требования к продукции (1)продукции (1)- требования к - требования к оборудованию (2)оборудованию (2)- требования к - требования к технологиям (3)технологиям (3)- методы и средства методы и средства измерений и измерений и испытаний (1)испытаний (1)- требования требования безопасности (1)безопасности (1)- требования к - требования к персоналу (4)персоналу (4)- требования к требования к системам системам менеджмента (4)менеджмента (4)- отраслевые отраслевые требования к требования к системам системам менеджмента (5)менеджмента (5)Международные Международные стандарты (принятые стандарты (принятые в ранге стандартов в ранге стандартов Корпорации или Корпорации или национальных) (2)национальных) (2)

Технические Технические регламенты (2)регламенты (2)

Продукция наноиндустрии (1)Продукция наноиндустрии (1)

Продемонстрировать Продемонстрировать состоятельность и состоятельность и конкурентоспособность конкурентоспособность продукции на внутреннем и продукции на внутреннем и международном рынках (2)международном рынках (2)

Технологии наноиндустрии (2, Технологии наноиндустрии (2, 3)3)

Подтвердить способность Подтвердить способность производителя обеспечить производителя обеспечить стабильность при стабильность при изготовлении продукции (3)изготовлении продукции (3)

Системы менеджмента Системы менеджмента качества предприятий, качества предприятий, создающих продукцию создающих продукцию наноиндустрии по наноиндустрии по ISOISO 9000 (3) 9000 (3)

Подтвердить эффективность Подтвердить эффективность деятельности организации (4)деятельности организации (4)

Системы экологического Системы экологического менеджмента предприятий, менеджмента предприятий, работающих в наноиндустрии работающих в наноиндустрии или применяющих продукцию или применяющих продукцию наноиндустриинаноиндустрии по по ISOISO 14000 14000 (4)(4)

Системы охраны труда и Системы охраны труда и предупреждения предупреждения профессиональных профессиональных заболеваний по заболеваний по OHSASOHSAS 18000 18000 (4)(4)

Улучшить имидж и увеличить Улучшить имидж и увеличить инвестиционную инвестиционную привлекательность привлекательность предприятия, повысить предприятия, повысить доверие со стороны клиентов, доверие со стороны клиентов, инвесторов, кредитных и инвесторов, кредитных и страховых компаний (5)страховых компаний (5)

Стандарты Корпорации на Стандарты Корпорации на системы менеджмента по системы менеджмента по отраслевым признакам (5)отраслевым признакам (5)

Page 46: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

46

«Виртуальный микроскоп»«Виртуальный микроскоп»

Page 47: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

47

Общая проблема Общая проблема измерений в измерений в

нанометровом нанометровом диапазонедиапазонеПрофиль реальной структуры

Размер зонда сравним с размерами объекта

Изображение отличается от реального рельефа

Профиль РЭМПрофиль АСМ

Page 48: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

48

Концепция Концепция проведения проведения

измерений на измерений на наномасштабенаномасштабе

Page 49: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

49

Общая структура Общая структура «виртуального РЭМ»«виртуального РЭМ»

Page 50: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

50

КооперацияКооперация

Московский физико-технический Московский физико-технический институтинститут

ООО «СИАМС» (г. Екатеринбург)ООО «СИАМС» (г. Екатеринбург) ОАО «НИЦПВ» (г. Москва)ОАО «НИЦПВ» (г. Москва) УГТУ-УПИ (г. Екатеринбург)УГТУ-УПИ (г. Екатеринбург) ИПМех РАН (г. Москва)ИПМех РАН (г. Москва)

Page 51: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

51

Наши планыНаши планы

Новый корпус для развития Новый корпус для развития технологических возможностейтехнологических возможностей

Работы по проектам Работы по проектам РостехрегулированияРостехрегулирования(консорциум: МФТИ, МИСиС, НИЦПВ, ИК РАН, РНЦ «КИ»,(консорциум: МФТИ, МИСиС, НИЦПВ, ИК РАН, РНЦ «КИ», СибНИИМ, УНИИМ)СибНИИМ, УНИИМ)

Оказание услуг в режиме ЦКПОказание услуг в режиме ЦКП Разработка УМК по нанометрологии Разработка УМК по нанометрологии (НИ-(НИ-

11)11)

Обеспечение деятельности кафедры Обеспечение деятельности кафедры нанометрологии МФТИ нанометрологии МФТИ (010697 «Нанодиагностика, (010697 «Нанодиагностика, метрология, стандартизация и сертификация продукции нанотехнологий и метрология, стандартизация и сертификация продукции нанотехнологий и наноиндустрии»)наноиндустрии»)

Page 52: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

52

Авторы выражают глубокую признательность коллегам за совместную работу

профессору В.П. Гавриленко профессору Ю.А. Новикову профессору А.В. Ракову профессору М.Н. Филиппову к.ф.-м.н. В.С. Бормашову асп. А.В. Заблоцкому

Page 53: Московский физико-технический институт НОЦ «Нанотехнологии»

53

Московский физико-технический Московский физико-технический институт (государственный институт (государственный

университет)университет)

141700, г. Долгопрудный, Московская 141700, г. Долгопрудный, Московская область, Институтский пер., 9область, Институтский пер., 9

Тел. (495) 408-5Тел. (495) 408-5700, (495) 408-8188700, (495) 408-8188

E-mail: E-mail: [email protected]