Vrstični tunelski mikroskop
From Wikipedia, the free encyclopedia
Vrstični tunelski mikroskop je naprava za proučevanje površin materialov z atomsko ločljivostjo. Dosegajo ločljivost 0,1 nm v ravnini površine in 0.01 nm v višino. Vzorci morajo biti iz prevodnega oziroma polprevodnega materiala, za razliko od drugih podobno natančnih naprav pa lahko vrstični tunelski mikroskopi delujejo v širokem razponu okoljskih dejavnikov (odvisno od izvedbe). Tunelski mikroskop omogoča tudi manupilacijo atomov in molekul na površini[1].
Glavna komponenta tunelskega mikroskopa je t. i. glava, v kateri so piezoelektrične cevke, ki služijo za natančno premikanje bralne konice. Konica je najpogosteje narejena iz volframa, zlitine platine in iridija ali zlata. Med postopkom slikanja se konica približa vzorcu na razdaljo nekaj Å in med njima se vzpostavi napetost (od mV pa do nekaj V). Na tako majhni razdalji med njima pride do tunelskega pojava, zaradi česar med konico in vzorcem steče električni tok. Tok eksponentno pada z razdaljo med konico in vzorcem: ~ e-d, kjer je d medsebojna razdalja, zato že majhna sprememba razdalje (nekaj pm) pomeni merljivo spremembo toka. Tunelski tok je odvisen od lastnosti površine, zato omogoča natančno opazovanje struktur in molekul. Vrstični tunelski mikroskop skenira površino po vrsticah in tako prikaže natančno sliko določenega območja.
Napravo sta iznašla nemška fizika Gerd Binnig in Heinrich Rohrer, za kar sta leta 1986 prejela polovico Nobelove nagrade za fiziko.[2] Visokoločljivostni nizkotemperaturni vrstični tunelski mikroskop, s katerim je mogoče manipulirati atome po površini, je tudi v Sloveniji, in sicer na Institutu »Jožef Stefan«.