Vrstični tunelski mikroskop
Skenirna tunelska mikroskopija (STM) je način opazovanja atomov. Razvit je bil leta 1981. Izumila sta jo Gerd Binnig in Heinrich Rohrer pri IBM Zürich. Za izum sta leta 1986 prejela Nobelovo nagrado za fiziko. Dobra ločljivost pri STM je bočna ločljivost 0,1 nm (kako natančno lahko vidi značilnosti na površini) in globinska ločljivost 0,01 nm (kako natančno lahko vidi višino izboklin na površini). STM se lahko uporablja ne le v vakuumu, temveč tudi v zraku in različnih drugih tekočinah ali plinih ter pri večini običajnih temperatur.
STM temelji na kvantnem tuneliranju. Ko se kovinska konica zelo približa kovinski ali polprevodniški površini, lahko napetost med njima omogoči pretok elektronov skozi vakuum med njima. Spremembe toka pri prehodu sonde čez površino so tisto, kar ustvarja sliko. STM je lahko težka stvar, saj potrebuje zelo čiste površine in ostre konice.
Slika rekonstrukcije na zlati površini.
Postopek
Najprej se konica zelo približa opazovani stvari, približno 4-7 angstromov. Nato konico zelo previdno premaknemo čez preizkušano stvar. Spremembo toka med premikanjem lahko izmerimo (način konstantne višine). Izmerimo lahko tudi višino konice, kjer je tok vedno enak (način konstantnega toka). Uporaba načina konstantne višine je hitrejša.
Instrumentacija
Deli STM so: skenirna konica, nekaj, kar premika konico, nekaj, kar preprečuje vibriranje konice, in računalnik.
Deli STM
Bližnji posnetek preproste glave skenirnega tunelskega mikroskopa na Univerzi St Andrews, ki skenira MoS2 z uporabo platinsko-iridijevega tipala.
Sorodne strani
Literatura
- Tersoff, J.: Hamann, D. R.: Theory of the scanning tunneling microscope, Physical Review B 31, 1985, str. 805-813.
- Bardeen, J.: Tunnelling from a many-particle point of view, Physical Review Letters 6 (2), 1961, str. 57-59.
- Chen, C. J.: Chen Chen: Origin of Atomic Resolution on Metal Surfaces in Scanning Tunneling Microscopy, Physical Review Letters 65 (4), 1990, str. 448-451.
- G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber in E. Weibel, Phys. 50, 120 - 123 (1983)
- G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber in E. Weibel, Phys. 49, 57 - 61 (1982)
- G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber in E. Weibel, Appl. Phys. Lett., letnik 40, številka 2, str. 178-180 (1982)
- R. V. Lapshin, Feature-oriented scanning methodology for probe microscopy and nanotechnology, Nanotechnology, letnik 15, številka 9, strani 1135-1151, 2004
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je skenirna tunelska mikroskopija?
O: Skenirna tunelska mikroskopija (STM) je način za pregledovanje oblike majhnih predmetov. Z njo lahko posnamemo atome na površini in jih premikamo na različna mesta.
V: Kdo je izumil STM?
O: STM sta izumila Gerd Binnig in Heinrich Rohrer leta 1981 pri IBM-u v Zürichu.
V: Kdaj sta ga izumila?
O: Izumila sta ga leta 1981 pri IBM-u v Zürichu.
V: Kaj lahko STM počne?
O: STM lahko slika atome na površini in jih premika na različna mesta.
V: Ali so za izum STM prejeli nagrado?
O: Da, leta 1986 sta za izum STM prejela Nobelovo nagrado za fiziko.
V: Kje so dobili to nagrado?
O: Nobelovo nagrado za fiziko so prejeli leta 1986.
V: Katerega leta sta prejela to nagrado?
O: Nobelovo nagrado za fiziko sta prejela leta 1986.
