Apa itu mikroskop tunneling pemindaian?

Pemindaian mikroskop tunneling (STM) adalah jenis mikroskop inovatif yang, alih -alih menggunakan cahaya memantulkan cahaya seperti mikroskop optik konvensional, menggunakan tunneling kuantum antara sampel dan ujung probe untuk gambar permukaan.Resolusi yang dicapai dengan STM dapat setinggi resolusi lateral 0,1 nm dan resolusi kedalaman 0,01 nm.Ini beberapa kali lebih tinggi dari resolusi yang dapat dicapai dengan menggunakan mikroskop elektron terbaik.

STM dapat bekerja di berbagai lingkungan: selain dari vakum ultra tinggi, ia juga bekerja di lingkungan yang jenuh dengan air, udara, dll. Ini membuat mikroskop sangat fleksibel.Namun, permukaan harus sangat bersih dan ujung STM sangat tajam, menyebabkan tantangan praktis dalam pencitraan.STM dikembangkan oleh Gerd Binnig dan Heinrich Rohrer pada tahun 1981. Pada tahun 1986, mereka memenangkan Hadiah Nobel dalam Fisika untuk pekerjaan mereka tentang STM.

Tip STM sangat tajam sehingga hanya terdiri dari satu atom.Ketika ujungnya membosankan dan terdiri dari dua atom daripada satu, ini mengarah ke gambar yang lebih fuzzer.Tantangan menciptakan tips yang cukup tajam telah membuat para peneliti mengeksplorasi penggunaan karbon nanotube sebagai tips STM, karena mereka sangat kaku dan mudah diproduksi.Ujungnya kadang-kadang disebut stylus, dan kombinasi platinum-iridium adalah salah satu bahan ujung yang paling banyak digunakan.

seperti banyak mikroskop lainnya, peredam getaran lanjutan sering diperlukan untuk membuat STM yang berguna.Dalam sistem yang paling awal, skema levitasi magnetik digunakan, meskipun saat ini sistem berbasis musim semi paling populer.Tak lama setelah STMS menjadi pengetahuan umum, seorang siswa sekolah menengah dapat membuat yang kasar hanya menggunakan sekitar $ 100 dolar AS (USD) materi.Sebuah osiloskop digunakan sebagai layar pencitraan.

Ujung STM dipandu oleh piezo, atau kristal piezoelektrik, yang membungkuk dengan cara yang kecil tetapi sangat dapat diprediksi dalam menanggapi medan listrik.Dalam STM, pergerakan ujung sepenuhnya dikendalikan komputer.