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用掃描隧道顯微鏡看原子

點擊次數:962  發布時間:2021-04-23
    掃描隧道顯微鏡
   ◆ 激光檢測頭和樣品掃描臺集成一體,穩定可靠;
   ◆ 精密激光及探針定位裝置,更換探針及調節光斑簡單方便;
   ◆ 單軸驅動樣品自動垂直接近探針,準確定位掃描區域,使針尖垂直于樣品掃描;
   ◆ 馬達控制加壓電陶瓷自動探測的智能進針方式,保護探針及樣品;
   ◆ 4X物鏡光學定位,無需調焦,實時觀測與定位探針樣品掃描區域;
   ◆ 彈簧懸掛式防震方式,簡單實用,防震效果好;
  ◆ 金屬屏蔽隔音箱,

 


   掃描隧道顯微鏡是一種空間分辨率可以達到原子量級的微觀探測工具。它的基本原理是將原子尺度的極細探針和被研究物質的表面作為兩個電極,當樣品與針尖的距離非常接近(通常小于 1nm)時,在外加電場的作用下,電子會穿過兩個電極之間的勢壘流向另一電極,形成隧道電流。
   電流強度和針尖與被研究物質間的距離有函數關系,當探針沿物質表面按給定高度掃描時,因樣品表面原子凹凸不平,使探針與物質表面間的距離不斷發生改變,從而引起電流不斷發生改變。將電流的這種改變圖像化即可顯示出原子水平的凹凸形態,這就是掃描隧道顯微鏡的成像原理。
   掃描隧道顯微鏡于 1981 年由格爾德 · 賓寧及海因里希 · 羅雷爾在 IBM 位于瑞士蘇黎世的蘇黎世實驗室發明,它使人類第一次能夠實時地觀察單個原子在物質表面的排列狀態和與表面電子行為有關的物化性質,在表面科學、材料科學、生命科學等領域的研究中有著重大的意義和廣泛的應用前景。因此,兩位發明者與電子顯微鏡的發明者恩斯特 · 魯斯卡分享了 1986 年的諾貝爾物理學獎。
   從原理描述我們可以看出,掃描隧道顯微鏡是一種要求很高的儀器,要精確到納米級,因此建造起來絕非易事。

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