掃描隧道顯微鏡工作原理
點擊次數(shù)：2852 更新時間：2019-12-13
掃描隧道顯微鏡 Scanning Tunneling Microscope 縮寫為STM。它作為一種掃描探針顯微術(shù)工具，掃描隧道顯微鏡可以讓科學(xué)家觀察和定位單個原子，它具有比它的同類原子力顯微鏡更加高的分辨率。
掃描隧道顯微鏡工作原理
掃描隧道顯微鏡的工作原理簡單得出乎意料。就如同一根唱針掃過一張唱片，一根探針慢慢地通過要被分析的材料(針尖極為尖銳，僅僅由一個原子組成)。一個小小的電荷被放置在探針上，一股電流從探針流出，通過整個材料，到底層表面。當(dāng)探針通過單個的原子，流過探針的電流量便有所不同，這些變化被記錄下來。電流在流過一個原子的時候有漲有落，如此便極其細致地探出它的輪廓。在許多的流通后，通過繪出電流量的波動，人們可以得到組成一個網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的單個原子的美麗圖片。
產(chǎn)品特點
①具有原子級高分辨率，STM 在平行于樣品表面方向上的分辨率分別可達0.1埃，即可以分辨出單個原子。
②可實時得到實空間中樣品表面的三維圖像，可用于具有周期性或不具備周期性的表面結(jié)構(gòu)的研究，這種可實時觀察的性能可用于表面擴散等動態(tài)過程的研究。
③可以觀察單個原子層的局部表面結(jié)構(gòu)，而不是對體相或整個表面的平均性質(zhì)，因而可直接觀察到表面缺陷。表面重構(gòu)、表面吸附體的形態(tài)和位置，以及由吸附體引起的表面重構(gòu)等。
④可在真空、大氣、常溫等不同環(huán)境下工作，樣品甚至可浸在水和其他溶液中 不需要特別的制樣技術(shù)并且探測過程對樣品無損傷.這些特點特別適用于研究生物樣品和在不同實驗條件下對樣品表面的評價，例如對于多相催化機理、超一身地創(chuàng)、電化學(xué)反應(yīng)過程中電極表面變化的監(jiān)測等。
⑤ 配合掃描隧道譜(STS)可以得到有關(guān)表面電子結(jié)構(gòu)的信息，例如表面不同層次的態(tài)密度。表面電子阱、電荷密度波、表面勢壘的變化和能隙結(jié)構(gòu)等 。
⑥利用STM針尖，可實現(xiàn)對原子和分子的移動和操縱，這為納米科技的全面發(fā)展奠定了基礎(chǔ) 。
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