Hva er et skanningstunnelmikroskop?

Et skanningstunnelmikroskop (STM) er et innovativt type mikroskop som, i stedet for å bruke reflekterende lys som konvensjonelle optiske mikroskop, bruker kvantetunnelering mellom en prøve og en sondespiss for å avbilde overflaten.Oppløsningene oppnådd med en STM kan være så høye som 0,1 nm lateral oppløsning og 0,01 nm dybdeoppløsning.Dette er noen ganger høyere enn oppløsningene som er oppnåelige ved å bruke de beste elektronmikroskopene.

En STM kan fungere i en rekke miljøer: foruten fra ultrahøyt vakuum, fungerer den også i miljøer mettet med vann, luft, etc. Dette gjør mikroskopet veldig fleksibelt.Imidlertid må overflaten være veldig ren og STM -spissen er veldig skarp, noe som forårsaker praktiske utfordringer i avbildningen.STM ble utviklet av Gerd Binnig og Heinrich Rohrer i 1981. I 1986 vant de en Nobelpris i fysikk for sitt arbeid med STMS.

En STM -tips er så skarp at den bare består av et enkelt atom.Når spissen er kjedelig og består av to atomer i stedet for en, fører dette til uklare bilder.Utfordringen med å skape tilstrekkelig skarpe tips har ført til at forskere utforsker bruken av karbon nanorør som STM -tips, ettersom de er veldig stive og enkle å produsere.I de tidligste systemene ble magnetiske levitasjonsordninger brukt, selv om vårbaserte systemer i dag er mest populære.Rett etter at STMS ble vanlig kunnskap, var en elever på videregående skole i stand til å skape en rå en ved å bruke bare rundt $ 100 amerikanske dollar (USD) materialer.Et oscilloskop ble brukt som en avbildningsskjerm.

Spissen av en STM ledes av en piezo, eller piezoelektrisk krystall, som bøyer seg på en liten, men veldig forutsigbar måte som svar på et elektrisk felt.I en STM er tipsbevegelsen fullstendig datastyrt.