Лекционный курс «Физические основы измерений» Раздел

Лекционный курс
«Физические
основы измерений»
Раздел
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ
Тема
СКАНИРУЮЩИЕ (растровые)
МИКРОСКОПЫ (2)
Сканирующий туннельный
микроскоп
• Г. Бинниг и Х. Рорер, (IBM Цюрих)
в 1986 г. получили Нобелевскую
премию по физике
«за разработку сканирующего
туннельного микроскопа"
ТУННЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ
Для электронов на уровне
Ферми вероятность
прохождения через
потенциальный барьер
(величина туннельного тока ) :
I  exp 2Kd 
2m
K

Принцип сканирующей туннельной
микроскопии
Очень тонкое
металлическое
острие
Туннельный ток I t  Ve
 2 Kd
Блок-схема сканирующего
туннельного микроскопа
Изображение
держателя и зонда
Изображение зонда
из SiO2
Отсутствует атом йода
Атомы йода на поверхности платины в
сканирующем туннельном микроскопе
Полированная
поверхность
медной детали
в
сканирующем
туннельном
микроскопе
Двумерная квантовая яма
(электронные потенциальные поверхности)
Атомы Fe на кристалле Cu(111) при 4К формируют
«квантовый коралловый риф” диаметром 14,3 нм.
На изображении отражены изменения плотности
электронных состояний.
Микромеханическая
сборка в СТМ
(молекулы СО
на платине)
Микро-механическая сборка в
СТМ
(атомы ксенона на никеле)