УДК 621.313

МАНИПУЛИРОВАНИЕ МИКРО- И НАНООБЪЕКТАМИ ПРИ ПОМОЩИ ЭФФЕКТА ПАМЯТИ ФОРМЫ

А. В. Маширов¹, В. А. Дикан², А. В. Иржак², Д. И. Захаров², П. В. Мазаев¹,

А. М. Жихарев¹, А. П. Каманцев¹, В. С. Калашников¹, В. В. Коледов¹,  

А. В. Шеляков_­³, В. Г. Шавров¹

¹Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

² НИТУ «МИСиС

³ НИЯУ «МИФИ

Статья получена 10 декабря 2014 г.

 

Аннотация. Настоящая работа посвящена созданию и исследованию устройства захвата микро- и нанообъектов – нанопинцета – с рабочим телом из биметаллического композитного материала, включающего слой быстрозакаленного сплава с эффектом памяти формы (ЭПФ) Ti₂NiCu и слой платины. Предложен способ изготовления композитного материала методом локального ионного травления и ионно-стимулированного осаждения из газовой фазы. Описана конструкция нанопинцета на его основе, а также  эксперименты по захвату и перемещению объектов субмикронных размеров. Для активации нанопинцета использован разогрев излучением полупроводникового инжекционного лазера. Продемонстрировано манипулирование следующими объектами: пучками углеродных нанотрубок, стопками графеновых листов, вискерами квазиодномерного проводника TaS₃ и биологическими объектами.

Ключевые слова: биметаллический композиционный материал, манипулирование микро- и нанообъектами, нанопинцет, эффект памяти формы.

Abstract. This work describes creation and research of a device for grabbing micro- and nanoobjects, so called “nanotweezers”, with operating body made of two-layer composite material consisting of rapidly quenched layer of Ti₂NiCu with shape memory and amorphous layer of Pt. A certain way of manufacturing of such a material is proposed, by using localized ion etching and ion-beam stimulated chemical vapor deposition. Authors describe a construction of  “nanotweezers” they made using these techniques and also a series of experiments on grabbing and manipulation of real submicron-sized objects. A radiation of infrared semiconductor laser was used to perform actuation. A probability of manipulation of objects, like carbon nanotubes, graphene sheets, TaS₃ whiskers and biological objects, was shown experimentally.

Keywords: bimetallic composite material, manipulation of micro- and nanoobjects, nanotweezers, shape memory effect.