掃描隧道顯微鏡工作原理
點擊次數：3713 更新時間：2019-12-13
掃(sao)(sao)描(miao)隧道(dao)顯微鏡 Scanning Tunneling Microscope 縮寫(xie)為STM。它作為一(yi)種掃(sao)(sao)描(miao)探針(zhen)顯微術工具(ju)，掃(sao)(sao)描(miao)隧道(dao)顯微鏡可(ke)以讓科學家觀察和定(ding)位單個原子，它具(ju)有比它的(de)同類原子力顯微鏡更(geng)加高(gao)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格結構的單個原子的美麗圖片。
產品特點
①具(ju)有原子(zi)(zi)級高分(fen)辨(bian)率(lv)，STM 在平行于樣品表面方向(xiang)上的(de)分(fen)辨(bian)率(lv)分(fen)別可(ke)(ke)達0.1埃，即可(ke)(ke)以分(fen)辨(bian)出單個原子(zi)(zi)。
②可(ke)實時得到實空間中樣品表面的(de)三維圖像，可(ke)用于具(ju)有周期性或不具備周期(qi)性的(de)表(biao)面結(jie)構的(de)(de)研(yan)究，這種(zhong)可實時觀察的(de)(de)性能(neng)可用于(yu)表(biao)面擴散等動(dong)態過程(cheng)的(de)(de)研(yan)究。
③可(ke)以(yi)觀(guan)察(cha)單個(ge)原子(zi)層的局部表面結構，而(er)(er)不(bu)是(shi)對體(ti)相或整個(ge)表面的平均性質，因而(er)(er)可(ke)直接觀(guan)察(cha)到表面缺陷(xian)。表面重構、表面(mian)吸附體(ti)的形態和(he)位置(zhi)，以及由(you)吸附體(ti)引(yin)起的表面重構(gou)等(deng)。
④可在真空、大氣、常溫等(deng)不同(tong)環境下工作，樣品甚至可浸在水(shui)和其(qi)他溶液(ye)中 不需要特(te)別(bie)的(de)制樣技術并且探測過程對(dui)樣品(pin)無損傷(shang).這些特(te)點特(te)別(bie)適用于研究生物樣品(pin)和在不同實驗條件下(xia)對(dui)樣品(pin)表面的(de)評價，例如對(dui)于多相催化機理、超一身地創、電化學反(fan)應過程中電極表面變化(hua)的監測等。
⑤ 配(pei)合掃描隧道(dao)譜(STS)可以(yi)得到有關表面電子結構的信息，例如(ru)表面不同層(ceng)次的態密度。表面(mian)電(dian)子(zi)阱、電(dian)荷密度(du)波、表面(mian)勢(shi)壘的變化和能隙結構等(deng) 。
⑥利用STM針尖，可實現(xian)對原子和分子的移(yi)動(dong)和操縱，這(zhe)為納(na)米(mi)科技(ji)的全面發展奠定(ding)了基礎 。
