Skenirajući tunelski mikroskop

Šematski prikaz skenirajućeg tunelskog mikroskopa.

Skenirajući Tunelski Mikroskop (STM) je veoma moćna tehnologija za snimanje površine i karakterizaciju materijala sa mogućnošću postizanja atomske rezolucije. STM je zasnovana na kvantno-mehaničkom efektu tunelovanja elektrona. Kada se zašiljen vrh od provodnog materijala približi provodnom ili poluprovodničkom materijalu napon koji je prethodno ostvaren između vrha i materijala omogućava prolazak elektrona kroz vakuum koji ih razdvaja. Nakon uspostavljanja toka elektrona struja koja teče između uzorka i vrha (koji igra ulogu sonde) je funkcija lokalne gustine stanja.

Njegov razvoj je 1981. donio pronalazačima, Gerd-u Binnig-u i Heinrich-u Rohrer-u (sa IBM Zürich), Nobelovu nagradu za fiziku, 1986.

Za STM, dobrom rezolucijom se smatra 0,1 nm poprečno, i 0,01 nm po dubini. Sa ovakvom rezolucijom, pojedinačni atomi na površini materijala su jednostavno uslikani, sa mogučnošću manipulacije.

Mnoge druge mikroskopske tehnike su razvijen na bazi STM. One uključuju: fotonsku skenirajuću mikroskopiju (PSTM), koja koristi optički šiljak za tuneliranje fotona; skenirajući tunelski potenciometar (STP), koji mjeri električni potencijal površine; spin polariziranu skenirajuću tunelsku mikroskopiju (SPSTM), koja koristi feromagnetični šiljak da tunelira spin-polarizirane elektrone u magnetskom uzorku, kao i mikroskopiju atomske sile (AFM), u kojoj se mjeri sila uzrokovana interakcijom između vrha i uzorka.

Vidjeti i

Nanotehnologija