اس تی ام

0 تومان
  • کد محصول: AP-100018
  • موجودی: در انبار

توضیحات کوتاه

تاریخچهمیکروسکوپ تونلی روبشی (STM= scanning tunneling microscope)، میکروسکوپ بینیگ/ روهر که برای آن مخترعان جایزه نوبل را دریافت کردند یک میکروسکوپ تونل زنی پویشی بود. مشا...


تاریخچه
میکروسکوپ تونلی روبشی (STM= scanning tunneling microscope)، میکروسکوپ بینیگ/ روهر که برای آن مخترعان جایزه نوبل را دریافت کردند یک میکروسکوپ تونل زنی پویشی بود. مشاهده شد که این وسیله قادر است جنبه هایی در مقیاس اتمی را روی سطح یک جامد رسانا تفکیک کند. در حال حاضر این دستگاهها از چند منبع تجاری دز دسترس هستند. عیب عمده آنها این شرط است که سطح مورد آزمایش باید رسانای برق باشد.
در یک میکروسکوپ تونل زنی پویشی سطح یک نمونه در یک الگوی نمایی به وسیله یک نوک فلزی بسیار ریز پویش می شود. نوک در یک فاصله ثابت d بالای سطح در سرتاسر پویش نگه داشته می شود. سپس حرکت پایین به بالای نوک نقشه برداری از سطح را منعکس می سازد. گلوله های منفرد در شکل نشانگر اتمهای منفرد هستند.برای نگه داشتن نوک در فاصله ای ثابت از نمونه یک جریان تونل زنی بین نوک و سطح نمونه نظارت و در سطحی ثابت نگه داشته می شود. جریان تونل زنی به وسیله ولتاژ V تولید می شود که بین نوک و نمونه مطابق شکل اعمال می گردد. جریان تونل زنی جریانی است که از درون محیطی بدون الکترون عبور میکند مثالهایی از این محیط ها عبارتند از یک خلا،یک مایع ناقطبی یا حتی یک محلول الکترولیت آبی.
پویشگرهای نمونه

در میکروسکوپهای تونل زنی پویشی اولیه حرکت سه بعدی نوک به وسیله سه ترانسدیوسر پیزوالکتریکی مرتب شده در یک الگوی متعامد کنترل میشد. در میکروسکوپ پویشی جدید به جای این سه پایه، براساس یک وسیله پیزوالکتریکی لوله خالی استوار است. سطح خارجی لوله که طول آن بین 12 تا 24 میلی متر و قطر آن 6 و 12 میلی متر است با لایه نازکی از فلز پوشیده شده است. این لایه رسانا به وسیله نوارهای عمودی بدون پوشش فلزی به چهار بخش مساوی تقسیم می شود. اعمال پتانسیل ها به نوارهای مقابل فلز به خم شدن فلز در جهات XوY میشود. به همین نحو اعمال یک پتانسیل در طول محورهای درونی استوانه باعث طولانی شدن یا کوتاه شدن لوله در جهت Z می شود. سپس یک نوک قرار گرفته در مرکز یک انتهای استوانه را میتوان با اعمال پتانسیل های مناسب در سه بعد به حرکت درآورد.

واسطه یارانه ای

کنترل رایانه ای بخشی اساسی از تمام میکروسکوپ های تونل زنی پویشی است. پتانسیل های اعمال شده به عناصر پیزوالکتریکی به درون رایانه ای خورانده می شوند که در آنجا پردازش و به نقشه های پربند، تیدیل میشوند.

نوکها

نوک تونل زنی یک جز بحرانی از STM است. بهترین تصاویر هنگامی به دست می آید که تونل زنی به یک اتم فلز تک در انتهای نوک محدود شود. خوشبختانه با کمی دقت می توان با بریدن سیمهای پلاتین/ ایریدیوم یا حکاکی شیمیایی فلط تنگستن این نوع نوک را ساخت. دلیل این امر که تهیه یک نوک اتمی تک در حدی که انتظار می رود مشکل نیست، افزایش نهایی در جریان تونل زنی با کاهش گاف است. بنابراین نوعا جریان تونل زنی، هنگامی که فاصله های گاف یک آنگستروم کاهش یابد، با ضریب ده افزایش می یابد.

نتیجه گیری
میکروسکوپ تونلی روبشی، اولین اختراع از مجموعه میکروسکوپ های پروبی روبشی می باشد که برای ایجاد تصاویر سه بعدی از سطوح مواد با دقت اتمی و تفکیک پذیری بالا استفاده می شود. اساس این میکروسکوپ مبتنی بر پدیده کوانتومی به نام تونل زنی است. تجهیزات این میکروسکوپ شامل نگهدارنده نمونه، سوزن و مجموعه مرتبط با آن، کنترل کننده الکترونیکی، رایانه جهت کنترل کننده الکترونیکی و نرم افزار پردازش تصویر می باشد.









نظر بدهید

توجه: HTML ترجمه نمی شود!
    بد           خوب
برچسب ها: اس تی ام