Pásztázó alagútmikroszkóp és atomi erő mikroszkópia

Eredeti címe:

Scanning Tunneling Microscope and Atomic Force Microscopy

Könyv tartalma:

Literature Review from the year 2015 in the subject Engineering - General, Basics, Indian Institute of Technology, Delhi, course: Indian Delhi Delhi, Delhi Delhi: Mineral Engineering, nyelv: Mineral Engineering, nyelv: Az anyagokban lévő atomok elrendeződésének tanulmányozásához és megértésük előmozdításához atomi szintű felbontásra van szükség. A XVII.

század óta a látható fényt megvilágítási forrásként használó optikai mikroszkópok vezetik a mikroszkopikus fajok megfigyelésére irányuló törekvéseinket, de az elérhető felbontás a látható fény sokkal hosszabb hullámhossza miatt elérte a fizikai határokat. A részecskékhez kapcsolódó hullámtermészet felfedezése után új gondolatmenet nyílt meg, amely a részecskék sokkal rövidebb hullámhosszát és a megfigyelt mintával való kölcsönhatásuk során fellépő különleges tulajdonságaikat vette figyelembe. Ezeket a részecskéket, azaz az elektronokat, neutronokat és ionokat különböző technikákban fejlesztették ki, és megvilágítási forrásként használták.

Itt vált szenzációs találmánnyá a pásztázó alagútmikroszkópia kifejlesztése, amely az elektronok segítségével az elektronok alagútjának kvantummechanikai jelenségén keresztül feltárta a vékony anyagokban lévő atomok elrendeződésének szabálytalanságait. Az atomerő-mikroszkópia (AFM) az STM továbbfejlesztése, amely a minta és a pásztázó szonda közötti érintkezési erők mérésére támaszkodott, ami felülkerekedett a korábbi technikán, amely csak vezetők vagy vezetésre előkezelt felületek megfigyelését tette lehetővé.

Mivel az anyagok közötti érintkezési erők mérése alapvetőbb megközelítés, amely ugyanolyan, de érzékenyebb, mint a közöttük folyó alagútáram mérése, az atomerő-mikroszkópia képes volt a szigetelőket, valamint a félvezetőket és a vezetőket atomi felbontással leképezni azáltal, hogy az alagútáramot egy atomi érintkezési erőérzékelő elrendezéssel, egy finom konzolos eszközzel helyettesítették, amely a minta felületi atomjain végighaladva mechanikus „érintéssel” képes a vezetőket és a szigetelőket egyaránt leképezni. Az AFM a hobbilaboratóriumokban tömegesen elterjedt a környezeti