扫描隧道显微镜

扫描隧道显微镜(STM)是一种观察原子的方法。它是在1981年开发的。它是由苏黎世IBM公司的Gerd Binnig和Heinrich Rohrer发明的。他们在1986年因发明它而获得了诺贝尔物理学奖。对于STM来说,好的分辨率是0.1纳米的横向分辨率(它能多准确地看到表面上的特征)和0.01纳米的深度分辨率(它能多准确地看到表面上凸起的高度)。STM不仅可以在真空中使用,而且可以在空气和其他各种液体或气体中使用,并在大多数常见的温度下使用。

STM是基于量子隧道的。当一个金属探针非常接近一个金属或半导体表面时,两者之间的电压可以使电子在它们之间的真空中流动。当探针越过表面时,电流的变化就是形成图片的原因。STM可能是一件很难做的事情,因为它需要非常干净的表面和锋利的探针。

在黄金表面重建的图像。Zoom
在黄金表面重建的图像。

程序

首先,针尖要非常靠近被测物,大约4-7。然后非常小心地将针尖移过被测物。当它被移动时,电流的变化可以被测量(恒定高度模式)。尖端的高度,即它总是有相同的电流,也可以测量(恒定电流模式)。使用恒定高度模式是比较快的。

仪器仪表

一个STM的部件是:扫描头,移动头的东西,阻止它振动的东西,以及一台计算机。

STM的部件Zoom
STM的部件

圣安德鲁斯大学的一个简单的扫描隧道显微镜头的特写,使用铂铱合金测针扫描MoS2。Zoom
圣安德鲁斯大学的一个简单的扫描隧道显微镜头的特写,使用铂铱合金测针扫描MoS2。

相关页面

文学

  • Tersoff, J.: Hamann, D. R.: 扫描隧道显微镜的理论, Physical Review B 31, 1985, p. 805 - 813.
  • Bardeen, J.: Tunnelling from a many-particle point of view, Physical Review Letters 6 (2), 1961, p. 57-59.
  • 陈,C.J.。扫描隧道显微镜中金属表面原子分辨率的起源,《物理评论快报》65 (4), 1990, p. 448-451
  • G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber, and E. Weibel, Phys. Rev. Lett.50, 120 - 123 (1983)
  • G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber, and E. Weibel, Phys. Rev. Lett.49, 57 - 61 (1982)
  • G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber, and E. Weibel, Appl. Phys. Lett., Vol. 40, Issue 2, pp.178-180 (1982)
  • R.V. Lapshin, 面向特征的扫描方法用于探针显微镜和纳米技术,纳米技术,第15卷,第9期,第1135-1151页,2004年

问题和答案

问:什么是扫描隧道显微镜?
答:扫描隧道显微镜(STM)是一种查看微小物体形状的方法。它可以对表面的原子进行拍照,并将原子移动到不同的地方。

问:谁发明了STM?
答:STM是由Gerd Binnig和Heinrich Rohrer于1981年在苏黎世的IBM发明的。

问:他们什么时候发明的?
答:他们于1981年在苏黎世的IBM公司发明了它。

问:STM能做什么?
答:STM可以在一个表面上为原子拍照,并将原子移动到不同的地方。

问:他们因发明STM而获奖吗?
答:是的,他们在1986年因发明STM而获得诺贝尔物理学奖。

问:他们在哪里赢得这个奖项?
答:他们在1986年因发明STM而赢得了诺贝尔物理学奖。

问:他们是哪一年获得这个奖项的?
答:他们在1986年因发明了它而获得了诺贝尔物理学奖。

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3