Skenovacia tunelová mikroskopia
Skenovacia tunelová mikroskopia (STM) je spôsob, ako zobraziť atómy. Bola vyvinutá v roku 1981. Vynašli ju Gerd Binnig a Heinrich Rohrer v IBM Zürich. Za jej vynález získali v roku 1986 Nobelovu cenu za fyziku. Pre STM je dobré rozlíšenie 0,1 nm bočné rozlíšenie (ako presne vidí prvky na povrchu) a 0,01 nm hĺbkové rozlíšenie (ako presne vidí výšku nerovností na povrchu). STM sa môže používať nielen vo vákuu, ale aj vo vzduchu a rôznych iných kvapalinách alebo plynoch a pri väčšine bežných teplôt.
STM je založený na kvantovom tunelovaní. Keď sa kovový hrot priblíži ku kovovému alebo polovodičovému povrchu, napätie medzi nimi môže umožniť tok elektrónov cez vákuum medzi nimi. Zmeny prúdu pri prechode sondy cez povrch vytvárajú obraz. STM môže byť náročná, pretože si vyžaduje veľmi čisté povrchy a ostré hroty.
Obrázok rekonštrukcie na zlatom povrchu.
Postup
Najskôr sa hrot priblíži veľmi blízko k pozorovanej veci, približne 4-7 angströmov. Potom sa hrot veľmi opatrne posunie po skúmanej veci. Táto zmena prúdu pri pohybe sa môže merať (režim konštantnej výšky). Výška hrotu, v ktorej má vždy rovnaký prúd, sa dá tiež merať (režim konštantného prúdu). Použitie režimu konštantnej výšky je rýchlejšie.
Prístrojové vybavenie
Súčasťou STM sú: snímací hrot, niečo, čo hrotom pohybuje, niečo, čo bráni jeho vibráciám, a počítač.
Časti STM
Detail jednoduchej hlavy skenovacieho tunelového mikroskopu na Univerzite v St Andrews, ktorý skenuje MoS2 pomocou platinovo-irídiového stylusu.
Súvisiace stránky
Literatúra
- Tersoff, J.: Hamann, D. R.: Theory of the scanning tunneling microscope, Physical Review B 31, 1985, s. 805 - 813.
- Bardeen, J.: Tunelovanie z hľadiska mnohých častíc, Physical Review Letters 6 (2), 1961, s. 57-59.
- Chen, C. J.: Chen Chen: Origin of Atomic Resolution on Metal Surfaces in Scanning Tunneling Microscopy (Pôvod atómového rozlíšenia na kovových povrchoch v skenovacej tunelovej mikroskopii), Physical Review Letters 65 (4), 1990, s. 448-451
- G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber a E. Weibel, Phys. 50, 120 - 123 (1983)
- G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber a E. Weibel, Phys. 49, 57 - 61 (1982)
- G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber a 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, volume 15, issue 9, pages 1135-1151, 2004
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je skenovacia tunelová mikroskopia?
Odpoveď: Skenovacia tunelová mikroskopia (STM) je spôsob zobrazovania tvaru malých objektov. Môže vytvárať snímky atómov na povrchu a presúvať atómy na rôzne miesta.
Otázka: Kto vynašiel STM?
Odpoveď: STM vynašli Gerd Binnig a Heinrich Rohrer v roku 1981 v IBM v Zürichu.
Otázka: Kedy ho vynašli?
Odpoveď: Vynašli ho v roku 1981 v IBM v Zürichu.
Otázka: Čo dokáže STM?
Odpoveď: STM môže vytvárať obrazy atómov na povrchu a presúvať atómy na rôzne miesta.
Otázka: Získali za vynález STM nejaké ocenenie?
Odpoveď: Áno, v roku 1986 získali Nobelovu cenu za fyziku za jej vynález.
Otázka: Kde získali toto ocenenie?
Odpoveď: Nobelovu cenu za fyziku získali za jej vynález v roku 1986.
Otázka: V ktorom roku získali túto cenu?
Odpoveď: Nobelovu cenu za fyziku získali za jej vynález v roku 1986.
