Řádkovací tunelový mikroskop
Skenovací tunelová mikroskopie (STM) je způsob zobrazení atomů. Byla vyvinuta v roce 1981. Vynalezli ji Gerd Binnig a Heinrich Rohrer v IBM Zürich. Za její vynález získali v roce 1986 Nobelovu cenu za fyziku. Pro STM je dobré rozlišení 0,1 nm boční rozlišení (jak přesně vidí rysy na povrchu) a 0,01 nm hloubkové rozlišení (jak přesně vidí výšku hrbolků na povrchu). STM lze používat nejen ve vakuu, ale také ve vzduchu a různých jiných kapalinách nebo plynech a při většině běžných teplot.
STM je založen na kvantovém tunelování. Když se kovový hrot přiblíží ke kovovému nebo polovodičovému povrchu, může napětí mezi nimi umožnit průchod elektronů vakuem mezi nimi. Změny proudu při přechodu sondy přes povrch jsou tím, co vytváří obraz. Provádění STM může být náročné, protože vyžaduje velmi čisté povrchy a ostré hroty.
Obrázek rekonstrukce na zlatém povrchu.
Postup
Nejprve se hrot přiblíží velmi blízko k pozorovanému objektu, asi na 4-7 angströmů. Poté se hrot velmi opatrně přesune přes zkoumanou věc. Tuto změnu proudu při pohybu lze měřit (režim konstantní výšky). Lze také měřit výšku hrotu, ve které má vždy stejný proud (režim konstantního proudu). Použití režimu konstantní výšky je rychlejší.
Instrumentace
Součásti STM jsou: snímací hrot, něco, co hrotem pohybuje, něco, co brání jeho vibracím, a počítač.
Části STM
Detailní záběr na jednoduchou hlavici skenovacího tunelového mikroskopu na Univerzitě v St Andrews, která skenuje MoS2 pomocí platino-iridiového stylusu.
Související stránky
Literatura
- Tersoff, J.: Hamann, D. R.: Theory of the scanning tunneling microscope, Physical Review B 31, 1985, s. 805 - 813.
- Bardeen, J.: Tunelování z hlediska mnoha částic, 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, Physical Review Letters 65 (4), 1990, s. 448-451.
- G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber a E. Weibel, Phys. Rev. Lett. 50, 120 - 123 (1983)
- G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber a E. Weibel, Phys. Rev. Lett. 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 odpovědi
Otázka: Co je to skenovací tunelová mikroskopie?
Odpověď: Skenovací tunelová mikroskopie (STM) je způsob, jak zobrazit tvar malých objektů. Dokáže vyfotografovat atomy na povrchu a přesouvat je na různá místa.
Otázka: Kdo vynalezl STM?
Odpověď: STM vynalezli Gerd Binnig a Heinrich Rohrer v roce 1981 v IBM v Curychu.
Otázka: Kdy ji vynalezli?
Odpověď: Vynalezli ji v roce 1981 v IBM v Curychu.
Otázka: Co STM umí?
Odpověď: STM může vytvářet snímky atomů na povrchu a přesouvat atomy na různá místa.
Otázka: Získali za vynález STM nějaké ocenění?
Odpověď: Ano, v roce 1986 získali Nobelovu cenu za fyziku za její vynález.
Otázka: Kde tuto cenu získali?
Odpověď: Nobelovu cenu za fyziku získali za její vynález v roce 1986.
Otázka: Ve kterém roce tuto cenu získali?
Odpověď: Nobelovu cenu za fyziku získali za její vynález v roce 1986.
