Skenuojanti tunelinė mikroskopija
Skenuojanti tunelinė mikroskopija (STM) - tai būdas apžiūrėti atomus. Jis buvo sukurtas 1981 m. Jį išrado Gerdas Binnigas ir Heinrichas Rohreris IBM Ciuriche. Už jo išradimą 1986 m. jie gavo Nobelio fizikos premiją. STM gera skiriamoji geba yra 0,1 nm šoninė skiriamoji geba (kaip tiksliai matomi paviršiaus požymiai) ir 0,01 nm gilioji skiriamoji geba (kaip tiksliai matomas paviršiaus iškilimų aukštis). STM galima naudoti ne tik vakuume, bet ir ore bei įvairiuose kituose skysčiuose ar dujose, taip pat daugumoje įprastų temperatūrų.
STM pagrįstas kvantiniu tuneliavimu. Kai metalinis antgalis labai priartinamas prie metalinio ar puslaidininkinio paviršiaus, tarp jų atsiradusi įtampa gali leisti elektronams tekėti per tarp jų esantį vakuumą. Srovės pokyčiai, kai zondas juda paviršiumi, ir sudaro vaizdą. Atlikti STM gali būti sudėtinga, nes reikia labai švarių paviršių ir aštrių antgalių.
Rekonstrukcijos ant aukso paviršiaus vaizdas.
Procedūra
Pirmiausia antgalis priartinamas labai arti prie stebimo objekto, maždaug 4-7 angstromai. Tada antgalis labai atsargiai perkeliamas per tiriamąjį objektą. Galima išmatuoti srovės pokytį jį judinant (pastovaus aukščio režimas). Taip pat galima išmatuoti antgalio aukštį, kai jo srovė visada tokia pati (pastovios srovės režimas). Naudojant pastovaus aukščio režimą yra greičiau.
Prietaisai
STM dalys yra šios: nuskaitymo antgalis, antgalį judinantis įtaisas, antgalio vibraciją stabdantis įtaisas ir kompiuteris.
STM dalys
St Andrews universiteto paprastos skenuojančio tunelinio mikroskopo galvutės, skenuojančios MoS2 naudojant platinos ir iridžio plunksną, stambus planas.
Susiję puslapiai
Literatūra
- Tersoff, J.: Hamann, D. R.: Theory of the scanning tunneling microscope, Physical Review B 31, 1985, p. 805 - 813.
- Bardeen, J.: Tuneliavimas daugelio dalelių požiūriu, Physical Review Letters 6 (2), 1961, p. 57-59.
- Chen, C. J.: Chenas Chen: Atominės skiriamosios gebos metalo paviršiuose kilmė skenuojančioje tunelinėje mikroskopijoje, Physical Review Letters 65 (4), 1990, p. 448-451.
- G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber ir E. Weibel, Phys. Rev. Lett. 50, 120 - 123 (1983)
- G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber ir E. Weibel, Phys. Rev. Lett. 49, 57 - 61 (1982)
- G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber ir E. Weibel, Appl. Phys. Lett., Vol. 40, Issue 2, pp. 178-180 (1982)
- R. V. Lapshin, Feature-oriented scanning methodology for probe microscopy and nanotechnology, Nanotechnology, tomas 15, numeris 9, puslapiai 1135-1151, 2004 m.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra skenuojanti tunelinė mikroskopija?
A: Skenuojanti tunelinė mikroskopija (STM) - tai būdas stebėti mažų objektų formą. Juo galima nufotografuoti atomus ant paviršiaus ir perkelti atomus į skirtingas vietas.
K: Kas išrado STM?
A.: STM išrado Gerdas Binnigas ir Heinrichas Rohreris 1981 m. IBM, Ciuriche.
K: Kada jie jį išrado?
A: Jie išrado jį 1981 m. IBM, Ciuriche.
K.: Ką gali STM?
A.: STM gali nufotografuoti atomus ant paviršiaus ir perkelti atomus į skirtingas vietas.
K: Ar jie laimėjo apdovanojimą už STM išradimą?
A: Taip, 1986 m. už STM išradimą jie gavo Nobelio fizikos premiją.
K: Kur jie laimėjo šią premiją?
Atsakymas: Nobelio fizikos premiją jie gavo 1986 m. už STM išradimą.
K: Kuriais metais jie laimėjo šią premiją?
A: Nobelio fizikos premiją jie gavo 1986 m. už jo išradimą.
