掃描隧道顯微鏡工作原理
點(diǎn)擊次數(shù)：2955 更新時(shí)間：2019-12-13
掃描隧道顯微鏡 Scanning Tunneling Microscope 縮寫(xiě)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(gè)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(jiǎn)單得出乎意料。就如同一根唱針掃過(guò)一張唱片，一根探針慢慢地通過(guò)要被分析的材料(針尖極為尖銳，僅僅由一個(gè)原子組成)。一個(gè)小小的電荷被放置在探針上，一股電流從探針流出，通過(guò)整個(gè)材料，到底層表面。當(dāng)探針通過(guò)單個(gè)的原子，流過(guò)探針的電流量便有所不同，這些變化被記錄下來(lái)。電流在流過(guò)一個(gè)原子的時(shí)候有漲有落，如此便極其細(xì)致地探出它的輪廓。在許多的流通后，通過(guò)繪出電流量的波動(dòng)，人們可以得到組成一個(gè)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的單個(gè)原子的美麗圖片。
產(chǎn)品特點(diǎn)
①具有原子級(jí)高分辨率，STM 在平行于樣品表面方向上的分辨率分別可達(dá)0.1埃，即可以分辨出單個(gè)原子。
②可實(shí)時(shí)得到實(shí)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(shí)時(shí)觀察的性能可用于表面擴(kuò)散等動(dòng)態(tài)過(guò)程的研究。
③可以觀察單個(gè)原子層的局部表面結(jié)構(gòu)，而不是對(duì)體相或整個(gè)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(cè)過(guò)程對(duì)樣品無(wú)損傷.這些特點(diǎn)特別適用于研究生物樣品和在不同實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)樣品表面的評(píng)價(jià)，例如對(duì)于多相催化機(jī)理、超一身地創(chuàng)、電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中電極表面變化的監(jiān)測(cè)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(shì)壘的變化和能隙結(jié)構(gòu)等 。
⑥利用STM針尖，可實(shí)現(xiàn)對(duì)原子和分子的移動(dòng)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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