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Engineering

A mano controllata manipolazione di singole molecole attraverso un microscopio a scansione di sonda con una realtà virtuale 3D

Published: October 2, 2016 doi: 10.3791/54506
Automatic Translation
1,2, 1,2, 1,2, 1,2, 1,2, 1,2
1Peter Grünberg Institut (PGI-3), Forschungszentrum Jülich, 2Fundamentals of Future Information Technology, Jülich Aachen Research Alliance (JARA)

Abstract

Considerando molecole organiche come i mattoni funzionali della tecnologia futura nanoscala, la questione di come organizzare e assemblare tali blocchi di costruzione in un approccio bottom-up è ancora aperto. Il microscopio a scansione di sonda (SPM) potrebbe essere uno strumento di scelta; Tuttavia, la manipolazione SPM basata stata fino a poco tempo limitato a due dimensioni (2D). Binding la punta SPM a una molecola in una posizione ben definita apre la possibilità di manipolazione controllata nello spazio 3D. Purtroppo, manipolazione 3D è sostanzialmente incompatibile con la tipica 2D-paradigma dei dati di visualizzazione e la generazione SPM su un computer. Per la manipolazione intuitiva ed efficiente abbiamo quindi un paio a bassa temperatura senza contatto a forza atomica / microscopio a effetto tunnel (LT NC-AFM / STM) a un sistema di motion capture e completamente immersivi occhiali di realtà virtuale. Questa configurazione consente di "manipolazione controllata mano" (CMI), nel quale la punta SPM è spostato secondo il movimento della mano dello sperimentatore, wHile le traiettorie punta e la risposta della giunzione SPM vengono visualizzati in 3D. HCM apre la strada allo sviluppo di protocolli di manipolazione complesse, che possono portare a una migliore comprensione fondamentale delle interazioni su scala nanometrica che agiscono tra le molecole sulle superfici. Qui si descrive l'impostazione e le misure necessarie per raggiungere la manipolazione molecolare controllato mano di successo all'interno dell'ambiente di realtà virtuale.

Introduction

La non-contatto a forza atomica / microscopio a effetto tunnel a bassa temperatura (LT NC-AFM / STM, in seguito SPM semplicemente chiamato) è lo strumento di scelta per atomicamente precisa manipolazione di singoli atomi o molecole 1 - 3. manipolazione SPM-based è tipicamente limitato a due dimensioni e consiste in una serie di eventi di manipolazione bruschi e spesso stocastici (salti). Questo limita essenzialmente controllo sul processo. Contattare la molecola in questione da un singolo legame chimico in una posizione ben definita atomico porta ad un approccio che può superare queste limitazioni 4 - 9. Durante la sua manipolazione molecola contatto è collegato alla punta SPM modo che muove la molecola nelle tre dimensioni mediante opportuni spostamenti della punta diventa possibile. Ciò crea la possibilità di varie procedure di manipolazione complesse eseguite nello spazio 3D. Tuttavia la manipolazione può essere contattato hindered da interazioni della molecola manipolato con la superficie e / o altre molecole nel suo ambiente, che può creare forze che sono grandi abbastanza per rompere il contatto punta-molecola. Pertanto una particolare traiettoria 3D della punta SPM può o non può causare un evento di manipolazione successo. Una domanda si pone quindi come definire i protocolli che portano al completamento con successo di manipolazione nelle circostanze in cui il legame punta molecola ha una resistenza limitata, mentre le interazioni della molecola manipolato con l'ambiente non sono a priori ben caratterizzati.

Qui la questione si avvicina nel immaginabile modo più intuitivo. Lo sperimentatore è permesso di controllare gli spostamenti della punta SPM semplicemente muovendo la mano 7. Ciò si ottiene accoppiando la SPM ad un sistema di motion capture commerciale, alcune delle specifiche di cui sono forniti di seguito. Il vantaggio di "manipolazione controllata mano" (HCM) è in tha la capacità di sperimentatore di provare diverse traiettorie di manipolazione in modo rapido e imparare da loro successo o il fallimento.

La configurazione HCM è stato utilizzato per condurre un esperimento di prova di principio in cui una parola ( "JÜLICH") è stato imitazioni in uno strato chiuso di perilene-3,4,9,10-tetracarbossilico dianidride (PTCDA) molecole su Ag ( 111), eliminando 48 molecole, una ad una, con HCM 7. Sollevamento una molecola dalle fende superficie i suoi legami idrogeno intermolecolari che legano le molecole in monostrato 10. Tipicamente la forza totale degli attuali legami intermolecolari supera la forza del singolo legame chimico tra l'atomo più esterno della punta e un atomo di ossigeno carbossilico PTCDA con cui la molecola viene contattato (vedi Figura 1). Questo può portare alla rottura del contatto punta-molecola e la seguente fallimento del tentativo di manipolazione. Il compito del sperimentatore è quindi quello di determine una traiettoria punta che rompe i legami intermolecolari resistenti sequenziale piuttosto che simultaneamente, in modo che la forza totale applicata al contatto punta-molecola non eccede mai la sua forza.

Sebbene la traiettoria desiderata può in linea di principio essere simulata, a causa delle dimensioni e della complessità del sistema coinvolto simulazioni necessarie vorrebbe un proibitivamente grande quantità di tempo. In contrasto a ciò, utilizzando HCM è stato possibile rimuovere la prima molecola dopo 40 minuti. Verso la fine dell'esperimento estrazione ha già molto meno tempo che conferma l'efficacia della procedura di apprendimento. Inoltre, la precisione e la versatilità del metodo CMI è stato evidenziato in atto di manipolazione inverso quando una molecola estratta dalla posizione vicina è stato utilizzato per chiudere il vuoto lasciato dopo la rimozione errata di un'altra molecola del monostrato.

approccio motion capture, pur essendo veloce e intuitivo, èlimitato alla produzione di dati tip-traiettoria. Per ulteriore sviluppo sistematico di nuovi protocolli di manipolazione molecolare è altrettanto importante essere in grado di visualizzare i dati punta traiettoria in tempo reale, nonché per analizzare i dati generati in precedenza. Pertanto, la funzionalità della configurazione HCM è rafforzata notevolmente con l'aggiunta di occhiali per la realtà virtuale che consentono sperimentalista per vedere i dati tracciati nella scena virtuale in 3D in cui la traiettoria punta è aumentata dalla corrente (I) e spostamento di frequenza dei valori (Af) misurati dalla SPM in tempo reale 8 (vedi sotto). In aggiunta a ciò, la scena realtà virtuale mostra un modello della molecola manipolato che funge da riferimento scala visiva. Così la configurazione HCM accompagnato da l'interfaccia di realtà virtuale è adatto per la mappatura sistematica dello spazio manipolazione traiettoria e successiva affinamento dei protocolli di manipolazione promettenti. Oltre a ciò il sistema facilita anche il trasferimento di conoscenze tra desperimenti ifferent. I paragrafi seguenti forniscono una descrizione della configurazione e alcune delle sue caratteristiche rilevanti per esperimenti di manipolazione.

Gli esperimenti vengono eseguiti in ultra-alto vuoto (UHV) ad una pressione di base di 1 x 10 -10 mbar con un SPM commerciale costituito da una camera di preparazione e di una camera di analisi. La camera di preparazione è dotato di: Ar + di base utilizzato per sputtering campione, il trasferimento del campione tramite manipolatore (permette il riscaldamento e il raffreddamento di un campione), la diffrazione a bassa energia degli elettroni (LEED), una cella di Knudsen personalizzato (K-cell) contenente PTCDA in polvere purificato per sublimazione. La camera di analisi è dotata di: LN 2 bagni criostato con un volume di 12 L e un tempo di 46 ore la detenzione, LHe bagno criostato (5 L, 72 ore), Besocke 11 coleottero tipo SPM dotato di un sensore diapason 12 ( TFS) costituito da un diapason al quarzo con una punta PTIR collegato elettricamente (funzionamento STM), Che viene tagliato e affilata da un fascio ionico focalizzato (FIB) (Figura 2).

Figura 1
Figura 2. sintonia sensore a forcella. (A) Immagine di un sensore diapason commerciale con annesso punta PTIR. (B) SEM immagine della punta apice PTIR tagliare con FIB. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

L'AFM funziona in modalità a modulazione di frequenza (FM) 13 dove il TFS è eccitato alla risonanza (f 0 ≈ 31.080 Hz) con un piezo dither. Il segnale piezoelettrico del diapason oscillante viene amplificato e utilizzato da un anello ad aggancio di fase (PLL), che mantiene l'ampiezza di oscillazione costante del TFS e tiene traccia delle modifiche di its frequenza di risonanza, Af = f - f 0, che proviene dal gradiente della forza agente sulla punta. Come mostrato in figura 3 la posizione della punta SPM è controllato da tensioni (u x, y u, u z) applicato ad un insieme di assi X, Y, Z-piezo (costanti piezoelettrici a 5 K: x = 15, y = 16, z = 6 A / V). L'u x, y u, u z -voltages (± 10 V con una risoluzione di 20 bit) sono generati in corrispondenza delle uscite di elettronica SPM. Sono ulteriormente amplificati da un amplificatore ad alta tensione (HV) che ha una tensione di uscita massima di ± 200 V.

Figura 1
Figura 3. Schema del setup HCM. La posizione (oggetto tracciato) per che dispone di più (infrarossi) fonti IR installati sulla sua superficie viene monitorata da due telecamere a infrarossi del sistema di motion capture (MCS). TipControl cosìottiene ftware il TO coordinate (x, y, z) da MCS e lo passa alla sorgente di tensione a distanza (RVS) che genera una serie di tensioni (v x, v y, v z) che sono riassunta con le tensioni (u x , u y, z u) ha prodotto dall'elettronica SPM per il controllo della posizione della punta SPM. La tensione aggiunto passa attraverso un amplificatore ad alta tensione (HV) ed è ulteriormente applicato al sistema piezo-posizionamento della punta SPM. La configurazione permette il controllo manuale del posizionamento punta quando l'anello di retroazione SPM (FB) è aperto. La posizione (x, y, z) della punta così come I (x, y, z) e Af (x, y, z) sono passati al software VRinterface che traccia nella scena virtuale in 3D visto da parte dell'operatore indossare il head-mounted display (HMD). clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

La corrente di tunneling che scorre tra la punta e SPMla superficie è misurata da un amplificatore a transimpedenza con un guadagno variabile che va da 1 x 10 3 al 1 x 10 9 V / A (larghezza di banda a guadagno 1 x 10 9 V / A è 1 kHz). L'uscita dell'amplificatore è alimentato nel circuito di retroazione STM (FB) per regolare l'altezza della punta di sopra della superficie in modalità di scansione corrente costante. La stabilità della giunzione (con l'oscillazione TFS spento) è 1-3 pm. Il segnale di oscillazione piezoelettrico del TFS è amplificato in due fasi: (1) preamplificatore fissato allo schermo LN 2 (guadagno 1 x 10 8 V / A, banda di 20 kHz), e (2) amplificatore di tensione esterna con guadagno variabile da 1 x 10 1 a 5 x 10 4 e una larghezza di banda di 1 MHz.

Per gli esperimenti HCM, la messa a punto SPM è esteso con: sistema di motion capture (MCS), fonte di tensione multicanale controllabile a distanza (RVS), amplificatore sommando e la testa della realtà virtuale montata display (HMD). Tutti i dispositivi elencati, ad eccezione della Summing amplificatore sono stati acquisiti in commercio.

MSC è un infrarossi (IR) del sistema marcatore-tracking che permette la risoluzione millimetro di spostamenti spaziali ad una velocità di 100 Hz. Il sistema è composto da due telecamere IR, un oggetto tracciabile (TO) e il software di controllo. Il software MCS ottiene le assi X, Y, Z-coordinate del TO nello spazio 3D analizzando le sue immagini ottenute dalle due telecamere. MCS fornisce una libreria di programmazione che permette l'uso delle coordinate di TO in un software separato.

Le coordinate di a (x AI, Y per, z TO) sono passati ad un programma di software personalizzato sviluppato "TipControl". La figura 4 mostra uno screenshot dell'interfaccia utente grafica. Il software viene attivato dal pulsante "start" nella finestra. Dopo l'attivazione (τ = 0) il software imposta tutte le v x -, v y -, v z -voltages su RVS (campo di tensione ± 10 V a 16bit di risoluzione, 50 msec latenza per step tensione) secondo la seguente espressione Equazione 1 ecc, dove c x, y c, c z sono i fattori che convertono 5 cm dello spostamento di TO in 1 Å spostamento della punta SPM. I fattori di p x (t), p y (t), p z (t) hanno valori definiti dallo stato della x, y, z-caselle di controllo nella finestra del software. Se la casella è selezionata, il p corrispondente (t) è impostato a 1. Tutti p (t) sono impostati a 0 nel momento in cui viene premuto il tasto "pausa" nella finestra del software. Ciò consente all'operatore di temporaneamente "congelare" la posizione della punta. Premendo il pulsante "Reset All" nella finestra del software imposta v x -, v y -, v z -voltages a zero che restituisce la punta alla sua posizione iniziale definita dal software SPM. Il campo di testo "comando manuale RVS" nella finestra del software CA n essere utilizzato per impostare una delle v x -, v y -, v z -voltages su qualsiasi valore nell'intervallo consentito di ± 10 V. Il v x -, v y -, v z -voltages generato da RVS sono aggiunti alla u x -, u y -, u z segnali di tensione -output di elettronica SPM attraverso un amplificatore di somma (guadagno 1, larghezza di banda di 50 kHz, campo di uscita ± 10 V).

Figura 1
Figura 4. Schermata della finestra di interfaccia. Due indicatori mostrano lo stato della connessione con sistemi MCS e RVS. Le caselle di controllo vengono utilizzati per attivare mano-controllo lungo gli assi spaziali selezionati. Il pulsante "Start" inizia il flusso di dati tra MCS, TipControl e RVS secondo lo schema mostrato in figura 3. Button "Pausa" interrompe il flusso di dati. Pulsante "Reset totale" imposta tutti RVS tensioni a zero.= "Https://www.jove.com/files/ftp_upload/54506/54506fig4large.jpg" target = "_ blank"> Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Per la visualizzazione dei dati sperimentali (punta traiettoria, io, Af) viene utilizzato un head-mounted display (HMD). Il HMD fornisce una visione stereoscopica (display diviso HD - una metà per ogni occhio, 1.920 x 1.080 pixel a 75 Hz). Una telecamera IR dedicato traccia la posizione e l'orientamento HMD nello spazio 3D mediante IR-LED montati sulla superficie HMD. Il sistema di inseguimento HMD consente all'operatore di modificare la vista all'interno della scena realtà virtuale 3D da un giro di testa o semplicemente muovendo il loro corpo.

Il software personalizzato scritto "VRinterface" raccoglie i dati sia dal SPM e MCS, rende nella scena 3D utilizzando OpenGL e lo visualizza nel HMD con l'aiuto del kit di sviluppo software HMD (SDK). VRinterface recupera il X attuale, y-, z coordinate della punta direttamente dalsoftware di punta (pochi millisecondi di latenza), mentre segnali I e Af vengono letti direttamente dalle uscite dei componenti elettronici SPM (latenza ≈ 250 msec). La Figura 5 mostra uno screenshot della scena virtuale in 3D come visto da parte dell'operatore indossando HMD durante HCM. All'interno della scena virtuale in 3D l'apice punta è reso come una sfera bianca. La colorazione delle traiettorie punta registrate riflette i valori di entrambi log (I (x, y, z)) o Af (x, y, z). La commutazione tra log (I (x, y, z)) o Af (x, y, z) modalità di colore è fatto dal pressione di un tasto. Un altro pulsante avvia la registrazione (e la visualizzazione) dei dati sperimentali punta di traiettoria. Quando si preme nuovamente il pulsante si ferma la registrazione. La scena virtuale mostra anche una molecola PTCDA statico che viene utilizzato come supporto visivo durante la manipolazione. L'operatore allinea il suo orientamento manualmente per adattarsi all'orientamento del reale molecola sulla superficie utilizzando i tasti su una tastiera.

Attenzione: perché la testa ttravaso di HMD si basa su IR-LED, potrebbe interferire con la MCS in quanto utilizza anche la luce a infrarossi per tenere traccia della posizione del TO. Quindi deve avere una forma unica riconosciuta dalla MCS. Questo aiuta MCS di discriminare tra i segnali che provengono da TO e quelli provenienti da IR-LED di HMD.

Figura 1
Figura 5. S creenshot della scena virtuale in 3D visualizzato all'operatore in HMD durante HCM. Un insieme di sfere bianche costituisce un modello Ag (111) di superficie. Orientamento della superficie del modello non può necessariamente coincidere con l'orientamento del campione. Un modello della molecola PTCDA è disposto sopra la superficie del modello. C, O, H atomi di PTCDA sono mostrati in nero, rosso e bianco, rispettivamente. Ai fini dell'orientamento convenienza azimutale della molecola modello può essere regolato per adattarsi all'orientamento del reale molecola presceltaper la manipolazione. La posizione della punta è segnata da una singola sfera bianco che rappresenta il più esterno dell'atomo punta apice. Il tempo reale I (x, y, z) e Af (y x, z,) i dati vengono visualizzati come indicatori a barre posti vicino alla punta. Registrato in precedenza nonché le manipolazioni attualmente effettuate sono visualizzati come traiettorie 3D il cui colore rappresenta o log (I (x, y, z)) (y, x, z) valori Af misurata in posizioni della traiettoria corrispondente o. La figura mostra le traiettorie che sono di colore con log (x, y,) I (z) del segnale. Il contrasto di colore può essere commutato tra log (I (x, y, z)) e Af (x, y, z) le modalità di pressione di un pulsante. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

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Protocol

Attenzione: PTCDA può essere irritante per la pelle e gli occhi e deve pertanto essere maneggiato con cura utilizzando appositi guanti. Si prega di consultare appropriate opuscoli di sicurezza. liquidi criogenici possono produrre effetti sulla pelle simile a un'ustione termica o possono causare congelamento in caso di esposizione prolungata. Indossare sempre occhiali e guanti criogenici appropriate durante la manipolazione di liquidi criogenici. Il gas formato da liquidi criogenici è molto freddo e di solito più pesante dell'aria e può accumularsi in prossimità del piano dell'aria spostando. Quando non c'è abbastanza aria o ossigeno, asfissia e la morte può verificarsi. Si prega di consultare appropriate opuscoli di sicurezza.

Preparazione 1. Esempio

  1. Deposizione di PTCDA su Ag (111)
    Nota: Il monostrato (ML) copertura PTCDA dovrebbe essere compresa tra 10-30% e concentrato in grandi isole compatti (Figura 6). Questa situazione è ideale per fare esperimenti di manipolazione pur avendo superficie metallica abbastanza pulita per il preparati puntasopra.
    1. Pulire il cristallo Ag (111) prima della deposizione con una procedura standard di sputtering e ricottura cicli di 14.
      1. Sputter il cristallo con ioni Ar + per 15 min. Utilizzare pressione Ar a 1 x 10 -5 mbar, un'energia ione di 0,8 keV e il cristallo a temperatura ambiente (RT).
      2. Ricuocere il campione a 530 ° C per 15-30 min.
    2. Utilizzare il K-cell PTCDA depositare 0,1-0,3 ML di PTCDA sul Ag (111) campione a RT 14.
      NOTA: Non parametri di deposizione sono date, perché le condizioni di deposizione possono differire da configurazione a configurazione.
    3. Dopo la deposizione, lampeggiare il campione a 200 ° C per 2 min per migliorare ordinamento delle isole PTCDA e rilascino possibili contaminazioni.
    4. Opzionalmente, ispezionare la deposizione con LEED controllando la figura di diffrazione di PTCDA su Ag (111) 15.
    5. Utilizzare la procedura specifica per l'installazione di trasferire il campione al SPM. In genere, utilizzare un manipulator capace di trasferimento lineare all'interno UHV e, eventualmente, una oscillazione-bastone ad azionamento manuale.
  2. Controllare la preparazione del campione in SPM.
    1. Attendere dopo il trasferimento del campione fino a quando la temperatura della SPM è vicino alla sua temperatura di base (qui: 5 K). La durata della configurazione descritta è di circa 1 ora per un campione raffreddato a temperatura LN 2 durante il trasferimento.
    2. Utilizzare la procedura specifica per l'installazione di avvicinare la punta alla superficie (in modalità a corrente costante) finché non appare corrente di tunnel.
    3. Scegliere la tensione di offset di amplificatore ad alta tensione tale che u z = 0. Questa sarà l'impostazione standard per tutta la carta, se non diversamente specificato.
    4. Controllare la preparazione del campione rendendo immagini STM corrente costante (set point: I = 0.1 nA, tensione di polarizzazione V b = -0.35 V applicata al campione, corrente guadagno dell'amplificatore 1 x 10 9 V / A) della superficie. I dati parametri facilitano l'imaging del unoccupie più bassod orbitale molecolare (LUMO) di PTCDA. Questo aiuta a identificare la posizione degli atomi di ossigeno carbossilici della molecola scelto per la manipolazione (inserto di figura 6).
    5. Preparare la punta fino a quando le immagini STM sono simili alla figura 6. Ad esempio, utilizzare impulsi di 5-6 V a distanze di separazione punta-superficie che corrispondono al set di imaging punto corrente o spostare la punta del 7-10 Å (dal punto di stabilizzazione ) verso la superficie pulita Ag (111) applicando V b = 0,1 V al campione. Crash la punta più a fondo in caso di doppia punta. Non utilizzare impulsi vicino alle isole PTCDA!

2. Setup AFM Funzionamento con TFS

  1. Impostare i parametri PLL specifici del sistema per l'FM-AFM in modo tale che il rilevamento Af è possibile con condizioni di rumore accettabili e velocità di rilevamento (ad esempio, 0,1-0,5 rumore Hz in Af entro 7 di larghezza di banda Hz alla ampiezza di oscillazione TFS di circa 0,2-0,4 Å ).
    2. 0 del TFS.
    1. Ritrarre la punta dalla superficie alla distanza massima controllore SPM è in grado di raggiungere (ad esempio, modificando v z = -10 V, che nel caso della configurazione descritta qui ritrae la punta dalla superficie di circa 180 Å).
    2. Registrare una curva di risonanza (TFS ampiezza di oscillazione in funzione della frequenza di auto a eccitazione costante di ampiezza TFS) utilizzando il software SPM.
    3. Leggere la frequenza di risonanza f 0 come posizione del massimo della curva di risonanza sull'asse di frequenza. Il fattore Q viene calcolata dal software dalla larghezza del picco di risonanza. Il fattore Q del setup descritto varia tra 50000-70000 (Figura 7).
  2. Posizionare la punta su una superficie pulita Ag (111) e calibrare l'ampiezza di oscillazione TFS seguente Ref. 16.

3. Integrazione of MCS nel Setup SPM

  1. Assemblare e calibrare il MCS secondo il manuale da parte del produttore. Calibrazione include modificando l'origine del sistema di coordinate MCS.
  2. Dopo l'interruttore manuale del sistema sul TO e aggiungerlo come oggetto rintracciato nel software MCS.
  3. Controllare se l'inseguimento funziona correttamente spostando il TO nel volume di rilevamento e seguendo la sua posizione visualizzata dal software MCS.
  4. Verificare il collegamento tra RVS e il software inviando un comando test per RVS dalla finestra (vedi Figura 4).
  5. Verificare la connessione tra la MCS, RVS e TipControl.
    1. Controllare se il v x -, v y -, v z -voltages di RVS sono impostati a 0 V e ripristinati se necessario.
      1. Ritrarre la punta dalla superficie (2.2.1).
      2. Premere il tasto "Reset totale" pulsante nella finestra del software per ripristinare v x -, v y -, v z -voltages all'uscita dei RVS.
      3. UNAPPROCCIO la punta di nuovo alla superficie con FB anello chiuso (1.2.2).
    2. Posizionare la punta sulla superficie pulita Ag (111) utilizzando la funzione specifica messa a punto del software SPM.
    3. Controllare X, Y, Z-caselle di controllo nella finestra del software. Questo attiva la modalità manuale di controllo della posizione della punta lungo i tre assi spaziali.
    4. Premere il tasto "start" nella finestra del software.
    5. Assicurarsi che il v x -, v y -, v z -voltages generato da RVS risponde correttamente al movimento del TO lungo ciascuno degli assi. Mentre si muove lungo l'asse z (verticalmente alla superficie), monitorare la reazione del ciclo FB che tenta di compensare la applicata dal RVS V z -Voltage.
    6. Premere il tasto "pausa" nella finestra del software.
    7. Premere il tasto "Reset totale" nella finestra del software.

4. Integrazione del HMD nel Setup SPM

  1. Assicurarsi che il HMD sia collegato e tutto il necessario drivers sono installati secondo il manuale del costruttore.
  2. Inizia VRinterface e assicurarsi che rende correttamente la superficie del modello, la molecola adsorbita e la punta (vedi Figura 5).
  3. Allineare l'orientamento del sistema di coordinate della scena realtà virtuale 3D visto nel HMD con gli assi delle coordinate del MCS.
  4. Indossare la HMD. Se necessario, riposizionare il HMD sulla testa durante l'esecuzione le seguenti operazioni per entrambi vedere la scena VR o il monitor ambiente di laboratorio, la tastiera e il computer.
  5. Testare la trasmissione dei dati in tempo reale di segnali I e Af dall'elettronica SPM, per esempio, modificando il set point tunneling corrente all'interno del software SPM.
    1. Controllare le assi X, Y, Z-caselle di controllo della finestra del software.
    2. Sollevare il TO e premere il tasto "start" della finestra del software.
    3. Spostare il TO e verificare se la sfera che rappresenta la punta si muove correttamente all'interno della scena virtuale in 3D.
    4. Tenere la mano che tiene il per sostenersi fino alla pressione del tasto "pausa" della finestra del software.
    5. Metti via il TO.
    6. Premere il tasto "Reset All" pulsante della finestra del software.

5. Preparare SPM per la manipolazione di singole molecole PTCDA

  1. Impostare la STM in modalità di corrente costante con i parametri che facilitano LUMO contrasto per PTCDA e quindi permettere di determinare l'orientamento molecolare (set point: I = 0.1 nA, tensione di polarizzazione V b = -0.35 V applicata al campione, amplificatore di corrente guadagno 1 x 10 9 V / A).
  2. Assicurarsi che la punta è ben preparata per la manipolazione.
    1. Immagine PTCDA. Nel software SPM, inserire i parametri per la scansione (area da acquisire (come 300 x 300 a 2), set point per ciclo di feedback: I = 0,1 nA e V b = -0.35 V, la velocità di scansione = 150 nm / sec ) e premere il pulsante "Start" nel software SPM. La risoluzione dell'immaginedeve essere simile alla figura 6.
    2. Assicurarsi che il Af che si verifica quando la punta viene spostato dal contatto tunneling ad una grande distanza dalla superficie (> 100 A) non è molto più grande di 5-7 Hz.
    3. Nel caso in cui una delle condizioni di cui sopra non sono soddisfatte ripetere la preparazione punta sul Ag pulita (111) di superficie (1.2.5).
  3. Trova una superficie adatta per la manipolazione.
    1. Utilizzare software SPM trovare un'area simile a quella mostrata in figura 6, che contiene un'isola PTCDA e qualche area della superficie pulita Ag (111). Se necessario, utilizzare l'area pulita per rimodellare la punta tra i diversi tentativi di manipolazione.
    2. Selezionare una molecola all'interno di un'isola PTCDA per la manipolazione e registrare un'immagine dettagliata STM (ad esempio, 50 x 50 a 2) come mostrato nella Figura 6 Selezionare ". SetXYOffset - Top" da un menu a discesa e scegliere l'area per l'immagine dettagliata da cliccando su una visione più ampiaImmagine.
      NOTA: Non vi sono criteri particolari da tutte le molecole all'interno di un 'isola (circa 3 molecole di distanza da un bordo) possono essere considerati uguali per la manipolazione. Non ci dovrebbero essere "sporco" visibile sopra o accanto alla molecola. Tale sporcizia produrrebbe un contrasto irregolare nell'immagine.
  4. Testare la capacità della punta di legarsi alla molecola PTCDA.
    1. Posizionare la punta su uno dei due atomi di ossigeno carbossilici di PTCDA (contrassegnati in figura 6) utilizzando la funzione specifica configurazione del software SPM. Selezionare "SetXYOffset - Top", e quindi fare clic nella rispettiva immagine.
    2. Registrare uno spettro nel quale la punta si sposta verticalmente verso la superficie del 3-5 A e I (z) è registrato utilizzando le funzioni specifiche di configurazione del software SPM.
      1. Impostare una tensione di polarizzazione costante V b (ad esempio, 6 mV) e definire una rampa di altezza della punta di avvicinarsi e di ritirare la punta dalla superficie (ad esempio, 4 A; più vicino e viceversa). Quindi fare clic sul pulsante "vert. Manip" nel software SPM e selezionare la posizione dell'immagine STM registrato più di recente, in cui deve essere eseguita la manipolazione verticale.
    3. Controllare se la registrazione I (z) presenta formazione contatto tra la punta e la molecola nella forma del tagliente (oltre la risoluzione z dello spettro registrato) aumento della corrente I (z). In genere il contatto è abbastanza forte per 0,5-3 Å sollevamento attraverso retrazione punta verticale (vedi Figura 8).
      1. Se la (z) curva I non mostra una formazione contatto brusco provare una delle seguenti opzioni:
        1. Cambiare la posizione laterale della punta leggermente e ripetere la procedura di avvicinamento.
        2. Fare una punta leggera formatura (1.2.5) e prova a contattare di nuovo la molecola fino a quando il comportamento di contatto come quello mostrato in figura 8 è registrata.
  5. Attendere che il piezO scorrimento è andato (circa 2-4 ore).
    NOTA: La quantità di deriva determina la stabilità del punto di contatto durante HCM e quindi per quanto tempo si può eseguire manipolazioni successive con la stessa molecola senza ripetere la scansione della zona.
    1. Scorrimento di prova lungo gli assi X, Y direzioni dal confronto di due immagini dettagliate STM la zona di funzionamento prescelta, registrati con un intervallo di tempo, ad esempio, 5 min. Attendere che la deriva è inferiore a 0,5 A tra le due immagini successive.
    2. Scorrimento di prova in direzione z registrando u z (t) applicata dal circuito FB più di 1 min e calcolare il tasso di deviazione. du z (t) / dt dovrebbe essere di circa 0,2 A / hr.

6. Preparazione per mano manipolazione controllata (HCM)

  1. Assicurarsi che tutti i relativi programmi sono in esecuzione e che il trasferimento dei dati tra i dispositivi collegati funziona correttamente: MCS, TipControl, RVS, VRinterface, HMD ed elettronica SPM.
  2. Assicurarsi che il orientation del sistema di coordinate del HMD è allineato con gli assi delle coordinate del MCS.
  3. Allineare l'immagine della molecola mostrato come un aiuto visivo VRinterface con l'orientamento del reale molecola da manipolati nell'esperimento.
    1. Allineare il HMD lungo il suo sistema di coordinate e orientarla in modo che il punto di vista è sopra la molecola di riferimento. Allineare la molecola di riferimento in VRinterface alla molecola ripreso nel software SPM premendo i tasti appropriati sulla tastiera per ruotare in senso orario o antiorario.
  4. Controllare se la v x -, v y -, v z -voltages di RVS sono impostati a 0 V e resettati loro se necessario (3.5.1).
  5. Ripetere la scansione molecola PTCDA selezionato per la manipolazione con l'STM in modalità a corrente costante.
  6. Posizionare la punta sopra l'atomo di ossigeno carbossilico scelto per la manipolazione con l'apposita funzione del software SPM. Utilizzare il punto di contatto corretto, come è stato determinato in 5,4.
    7. <li> Attiva PLL e impostare la modalità di controllo di ampiezza. Impostare l'ampiezza di oscillazione più basso possibile (per esempio, 0,2-0,4 Å) ma sufficientemente elevata tale che il rilevamento Af è possibile con condizioni di rumore accettabili e velocità di rilevamento (vedere 2.1).
  7. Aprire il ciclo FB. Inserire 0 per il valore integratore nella finestra dei parametri del software SPM.
  8. Impostare pregiudizi bivio per alcuni mV nella finestra dei parametri del software SPM. Inserire 0,007 applicare 7 mV alla superficie.
  9. Impostare il guadagno dell'amplificatore di corrente a 1 x 10 7 V / A nella finestra dei parametri del software SPM.

7. Utilizzare HCM per manipolazione controllata di PTCDA

  1. Indossare la HMD e prendere il TO. Se necessario, riposizionare la HMD sulla testa dell'utilizzatore durante l'esecuzione delle seguenti operazioni per entrambi vedere la scena VR o il monitor ambiente di laboratorio, la tastiera e il computer.
  2. Impostare il contrasto di colore delle traiettorie registrati log (I (x, y, z)) in VRinterface premendo l'apposito button.
  3. Segnare il punto di contatto nella scena virtuale in 3D. Questa "ancora" aiuta a trovare il contatto facilmente per ulteriori tentativi di manipolazione con HCM, senza la necessità di reimpostare i RVS.
    1. Attivare mano-controllo lungo asse Z solo controllando la casella corrispondente nel software punta mantenendo assi x, y caselle incontrollato.
    2. Spostare il verso il basso mentre si guarda il I (0,0, z) e Af (0,0, z) segnali in tempo reale nella scena virtuale. Smettono di muoversi il TO quando l'ho (0,0, z) e Af (0,0, z) segnali mostro un salto brusco simultanea, la firma di una formazione di contatto (vedere Figura 8).
    3. Avviare la registrazione traiettoria in VRinterface premendo il pulsante corrispondente e iniziare a muoversi il TO up.
    4. Ferma la registrazione traiettoria VRinterface appena il contatto tra molecola e punta rotture premendo il tasto corrispondente. La firma è una brusca caduta simultanea dei segnali Af (x, y, z) I (x, y, z) e.
    5. Stampa &#34; pulsante di pausa "nel software punta per disattivare mano-controllo.
  4. Attivare mano il controllo del movimento punta lungo tutti gli assi spaziali controllando le assi X, Y, Z-caselle di controllo nel software e premere il pulsante "start" nel software punta.
  5. Nel caso in cui il punto di formazione contatto discosta da quella "ancorato" nella scena virtuale dopo una manipolazione (dovuta alla deriva o la modifica del vertice punta) correggere la posizione della punta e la condizione di punta se necessario.
    1. Spostare la punta nella sua posizione iniziale prima di iniziare a mano controllo spostando il TO mentre si guarda il movimento della sfera bianca nella scena virtuale.
    2. Premere il tasto "pausa" nel software punta per disattivare mano-controllo.
    3. Premere il tasto "Reset totale" pulsante nel software di punta per resettare v x -, v y -, v z -voltages di RVS a 0 V.
    4. Impostare la STM torna in modalità di corrente costante con i parametri che facilitano LUMO contrast per PTCDA (vedi 1.2.4).
    5. Ripetere la scansione molecola scelto per la manipolazione e posizionare la punta nella posizione corretta sopra l'atomo di ossigeno carbossilico scelto (determinato in 5.4) utilizzando le funzioni specifiche di configurazione del software SPM. Se necessario, preparare la punta in zona (<300 Å di distanza) per ridurre lo scorrimento piezo residua.
    6. Riavviare il protocollo al punto 7.1.
  6. Prova a trovare una traiettoria di sollevamento successo in cui la molecola contattato è completamente staccato dalla superficie alla fine della traiettoria.
    1. Posizionamento sul punto dove il "ancoraggio" espone la formazione del contatto punta-molecola spostando il TO seguendo il movimento della sfera che rappresenta la posizione della punta corrente nella scena virtuale. Non appena il contatto è formata avviare la registrazione di una nuova traiettoria di VRinterface.
    2. Estrarre la molecola in una direzione adatto per sollevamento (Figura 10) spostando il TO conseguenza. Seviene rilevata una rottura del contatto punta-molecola, interrompere la registrazione della traiettoria. Ritorno al punto di contatto, avviare la registrazione traiettoria sulla formazione contatto ed eseguire una manipolazione diversa.
    3. Passare a Af (x, y, z) contrasto di colore delle traiettorie registrati premendo il pulsante appropriato in VRinterface a grandi distanze dalla superficie (a circa 7 Å con guadagno amplificatore di corrente 10 7 V / A), perché (x, y, z del segnale) decade velocemente dalla superficie. Qui Af (x, y, z) diventa il solo indicatore della presenza della molecola (vedi Figura 1). Quando il contatto molecola di punta è perso, Af (x, y, z) salti (vicino) a zero e non cambia più anche in avvicinamento alla superficie per 1-3 Å.
    4. Se il contatto punta-molecola è ancora stabile z> 10 Å, attenzione per una firma in Af (x, y, z) dove mostra una transizione regolare a zero tirando la molecola lontano dalla superficie. Questa è la firma per è stato isollevamento ul della molecola (vedi Figura 1).
    5. Verificare se la molecola è completamente staccato dalla superficie e appeso sulla punta.
      1. Spostare il fino a verificare se Af (x, y, z) rimane a zero su un ulteriore retrazione punta.
      2. Spostare il TO giù per controllare se Af (x, y, z) aumenta avvicinandosi alla superficie per 1-3 Å oltre l'altezza in cui è stata rilevata la firma per il sollevamento di successo.
  7. Depositare la molecola sollevato per un ambiente pulito superficie Ag (111).
    1. Dopo il sollevamento di successo, spostare il fino a ritrarre la punta di un ulteriore 10-20 Å dalla superficie. Ciò riduce qualsiasi interazione della molecola sollevato con la superficie.
    2. Premere il tasto "pausa" nel software punta per fissare la posizione della punta corrente e per disattivare mano-controllo.
    3. Senza girare il ciclo FB, utilizzare la funzione specifica per l'installazione del software SPM per posizionare la punta sopra pulito Ag (111) superficie alcuni distaSNO (ad esempio, 50-100 Å) dal isola dove è stato estratto molecola. Selezionare "SetXYOffset - Top", e quindi fare clic nella rispettiva immagine.
    4. Impostare guadagno dell'amplificatore di corrente a 1 x 10 9 V / A.
    5. Controllare solamente z-casella nel software punta e premere il pulsante "start" nel software punta.
    6. Spostare il TO avvicinarsi alla superficie fino a una misurabile appare I (z).
    7. Premere il tasto "pausa" nel software punta per disattivare mano-controllo.
    8. Un aumento graduale V b (max. B V ≈ 0,5 V, a maggior molecola V b potrebbe essere danneggiato) utilizzando un cursore del mouse controllato nel software SPM fino a quando c'è un salto simultaneo I e Af che indica che la molecola è sceso a la superficie. Se la molecola non può essere ri-depositato, la punta deve essere pulita per ulteriori esperimenti, ad esempio, di impulsi di tensione (1.2.5).
    9. Scansione la zona in modalità corrente costante (1.2.4) e controllose la molecola è stata effettivamente depositato sulla superficie d'appoggio.

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Representative Results

Nota: Questa parte mostra lavoro pubblicato nel 7,8.

Applicando HCM al problema del sollevamento PTCDA / Ag (111) da uno strato, siamo stati in grado di scrivere un modello rimuovendo sequenziale singole molecole (Figura 9). In totale sono stati rimossi 48 molecole, 40 dei quali potrebbero essere ridepositato al Ag pulita (111), mostrando che le molecole rimangono intatti durante il processo di manipolazione. Questo consente di utilizzare HCM di correggere errori di scrittura "" prendendo una molecola da una posizione diversa e riempire un posto vacante accidentalmente creato (inserti di Figura 9) 7.

Traiettorie di successo che hanno permesso di rimuovere una molecola dallo strato vengono visualizzati in figura 10. Essi gruppo in un angolo solido stretto parente, la direzionedi che suggerisce che la molecola può essere rimosso dall'interno dello strato in un movimento "peeling". Questo peeling favorisce un graduale scissione di-H legami intermolecolari e mantiene le forze totali che agiscono sul legame punta molecola sotto una soglia critica 7.

Il feedback VR permette di eseguire varie manipolazioni riproducibili, ogni volta seguendo la stessa traiettoria precedentemente registrata. La riproducibilità è indicato da forti somiglianze nella I (x, y, z) e Af (x, y, z) dati della figura 11. Poiché la forma della traiettoria dipende anche dalla forma esatta dell'apice della punta eseguiamo un esperimento in cui una stessa molecola viene manipolato lungo traiettorie simili mantenendo la stessa struttura di punta apicale. Una forma punta invariato è verificata la riproducibilità del punto di contatto tra i tentativi di sollevamento. La molecola non è completamente estratta dello strato, maogni volta riportato alla sua vacante dopo la registrazione viene arrestata (finché il legame non rompere da solo), per abbassare la probabilità di innescare una modifica dell'apice come conseguenza di forze elevate durante la rimozione completa. La Figura 11 mostra il 3D traiettorie di un tale esperimento, in cui la molecola è stata ripetutamente tirato lungo due traiettorie 8.

Figura 1
Figura 1. Illustrazione del processo di manipolazione. (A) Estrazione di una singola molecola di PTCDA da un'isola contattando manipolazione (quattro atomi apice punta sono presenti). (B) l'esempio I (z) e Af (z) le curve registrate durante l'estrazione di una molecola da HCM. Cliccate qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 1
Figura 6. Immagine STM di una compatta isola PTCDA su Ag (111). La dimensione dell'immagine è di 600 x 600 a 2 e le condizioni di tunneling sono I = 0,1 nA e V b = -0.35 V. Un vuoto visto nel film è il risultato di estrazione di tre molecole. molecole estratte sono stati nuovamente depositati indietro sulla superficie (in basso a sinistra dell'immagine). L'inserto mostra un'immagine STM 50 x 30 ± 2 che rivela il tipico contrasto di PTCDA che deriva dal suo più basso orbitale molecolare non occupato (LUMO). I reattivi atomi di ossigeno carbossilici PTCDA che vengono utilizzati per contattare la molecola sono contrassegnati da due croci rosse. L'orientamento molecolare può essere derivato secondo Ref. 17.ove.com/files/ftp_upload/54506/54506fig6large.jpg "target =" _ blank "> Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 1
Figura 7. Spettro di risposta in frequenza. Indicato è la risposta in frequenza del sensore diapason (TFS) misurata in UHV e al 5 K. corrispondente valore di Q-factor è di circa 70.000. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 1
Figura 8. I (z) le curve registrati durante la prova del contatto punta-molecola. Il contatto viene stabilito avvicinando la punta verso uno deiatomi di ossigeno carbossilici PTCDA. La distanza approccio Az dal punto di stabilizzazione I = 0.1 nA, V b = -0.35 Vis circa 4 Å. Entrambi, l'approccio (nero) e le curve (rosso) di retrazione sono stati registrati con la polarizzazione V b = -5 mV. salto Sharp osservato z = 0 Å nella curva approccio si verifica a causa della atomo di ossigeno di PTCDA aggancio alla punta e formante il contatto punta-molecola. Dopo il contatto è formata la punta è stata ritirata verticalmente alla sua posizione iniziale. Come la punta è stato ritirato il suo contatto alla molecola rotto az = 0.3 Å. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 1
Figura 9. Esempio per la nano-strutturazione di uno strato molecolare da HCM. L'immagine STM (stabilPunto zione: I = 0,1 A, V b = -0.35 V) mostra 47 offerte di lavoro creati dalla rimozione consecutivo di singole molecole PTCDA da HCM, senza utilizzare la realtà virtuale feedback visivo in 3D. I riquadri mostrano una sequenza di manipolazioni effettuate per correggere un "errore di scrittura", copertura di posti vacanti da una molecola rimosso dal bordo dell'isola. (Adattato da Rif. 7) Si prega di cliccare qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 1
Figura 10. Una vista prospettica 34 traiettorie di manipolazione che tutto portato alla rimozione successo PTCDA dal monostrato. Tutte le traiettorie sono stati registrati durante la creazione del modello mostrato nella Figura 9. The inserto mostra una proiezione di un 7 un raggio sfera intorno al punto di contatto e indica dove il successo (rosso) e traiettorie (nero) senza successo penetrare quella sfera. Tutte le traiettorie di successo si concentrano in un tempo relativamente stretto Ω angolo solido (adattato da Rif. 7). Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 1
Figura 11. Manipolazione raffinatezza traiettoria e la riproducibilità. Proiezione di traiettorie punta 3D registrate con HCM con la realtà virtuale in 3D feedback visivo su una molecola all'interno di una PTCDA / Ag (111) dell'isola. L'inserto in (a) mostra tre tentativi di manipolazione eseguite dallo sperimentatore alla ricerca del (buon) sh traiettoria attorcigliatoproprio in (a) e (b). La curva grigia è la traiettoria ottenuto dalla media dei traiettorie mostrati nella Figura 10. Top e laterali vista di sette tentativi di manipolazione seguenti traiettoria media (senza successo) e sette tentativi lungo una traiettoria piegato ritrovata (tutti di successo). Il colore codifica mostra (a) log (I (x, y, z)) e (b) Af (x, y, z). (Adattato da Rif. 8) Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

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Discussion

Come altri metodi SPM-based, gli esperimenti di manipolazione molecolari descritti nel presente documento dipendono in parte anche sulle proprietà della punta SPM. La struttura di vertice punta (che non può essere completamente controllato) determina la forza del legame punta-molecola. Da qui la forza del contatto punta-molecola può variare notevolmente e quindi a volte può essere troppo bassa. Quindi all'interno del protocollo si fa riferimento ad alcuni test di base di procedure di qualità punta e trattamento punta. Tuttavia, un trattamento punta più grave potrebbe essere necessaria in alcuni casi per ottenere risultati soddisfacenti manipolazione.

Un altro aspetto critico di contatto manipolazione con NC-AFM / STM è l'oscillazione del sensore qPlus durante la manipolazione. Con ampiezza crescente la manipolazione controllata diventa più difficile poiché il diapason sposta la punta verticalmente su e giù da un totale di 2A 0. Nel limite di grandi ampiezze la punta èsempre retratta dalla superficie lungo una traiettoria verticale che interessa cruciale la manipolazione. Pertanto, se le caratteristiche del rumore del usata NC-AFM / STM non consente lavorare con ampiezze ben inferiori a 1 Å si dovrebbe prendere in considerazione cercando di manipolazione in modalità STM, cioè senza emozionante il diapason. Mentre nessuna informazione sulla rigidità giunzione può essere ottenuta in questo caso, la conducibilità solo potrebbe essere sufficiente per monitorare manipolazione.

L'uso di HMD per la visualizzazione dei dati di punta traiettoria ha vantaggi ma anche limiti. Un chiaro vantaggio è il guadagno in termini di precisione e l'intuizione (in tempo reale!) Se si lavora in un vero ambiente di scena virtuale in 3D. In proposito troviamo l'approccio realtà virtuale per essere molto più efficace di "linea" ispezione dei dati traiettoria su un display standard. D'altra parte indossando HMD complica l'operazione con laboratorio usate in modo chedati di misura importante deve essere proiettato al VR (vedere Figura 6) per essere visualizzati on-line. Questa limitazione può essere superata in futuro con le interfacce aumentata realtà virtuale in cui la scena realtà virtuale 3D è direttamente sovrapposta l'immagine reale del ambiente di laboratorio.

Anche se esistono altri approcci che coppia un ambiente di realtà virtuale e MCS per controllare un AFM quelle messe a punto sono specificati per micro e manipolazione scala sub-micrometrica in condizioni ambientali di 18. Per quanto riguarda la manipolazione di singole molecole con una precisione atomica nostra combinazione di MCS, HMD, e LT-SPM è unico. manipolazione Mano controllato dà un unico accesso intuitivo al problema della manipolazione molecolare. Con il livello di controllo offerto, si può effettuare studi spettroscopici di singole molecole in diverse configurazioni, capire di più sulla fisica fondamentales in tali giunzioni metallo-molecola-metallo. Utilizzando il metodo descritto in questo documento permetterà uno a "imparare" le superfici di energia potenziale complesse che determinano la probabilità di successo di uno specifico tentativo di manipolazione. Avendo acquisito sufficiente intuizione poteva delegare che imparare a un computer, infine, automatizzando il processo di manipolazione. Un'altra conseguente sviluppo futuro del metodo è la sua combinazione con una simulazione atomistica in tempo reale del processo di manipolazione che consenta un riscontro ancora più diretto per lo sperimentatore.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
LN2 caution: cryogenic liquid
LHe caution: cryogenic liquid
PTCDA caution: irritating substance
Knudsen cell (K-cell) custom
ErLEED Specs used with power supply ErLEED 1,000 A
combient LT NC-AFM/STM Createc
qPlus sensor Createc TFS
preamplifier Createc amplifier for tuning fork signal fixed to LN2 shield (stage 1)
Low-Noise Voltage Preamplifier Standford Research System SR560 external amplifier for tuning fork signal (stage 2)
Variable Gain Low Noise Current Amplifier Femto DLPCA-200 amplifier for tunneling current
Bonita Vicon B10, SN: MXBN-0B10-3658 MCS IR camera
Apex Interaction Device Vicon SN: AP0062 MCS trackable object (TO)
MX Calibration Wand Vicon MCS calibration object
Tracker Vicon MCS software
BS series voltage supply stahl-electronics BS 1-4 RVS
summing amplifier  custom, gain 1, based on operational amplifier TL072
Oculus Rrift Development Kit 2 Oculus VR HMD
TipControl custom-written software
VRinterface custom-written software

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References

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