Skenovací tunelový mikroskop a mikroskopia atómových síl

Pôvodný názov:

Scanning Tunneling Microscope and Atomic Force Microscopy

Obsah knihy:

Literature Review z roku 2015 v predmete Engineering - General, Basics, Indian Institute of Technology, Delhi, kurz: Inžinierstvo nerastných surovín, jazyk: Anotácia: Rozlíšenie v atómovom meradle je potrebné na štúdium usporiadania atómov v materiáloch a na ich lepšie pochopenie. Od sedemnásteho storočia optické mikroskopy využívajúce viditeľné svetlo ako zdroj osvetlenia viedli našu snahu o pozorovanie mikroskopických druhov, ale dosiahnuteľné rozlíšenie dosiahlo fyzikálne limity kvôli oveľa väčšej vlnovej dĺžke viditeľného svetla.

Po objavení vlnovej povahy spojenej s časticovými telesami sa otvoril nový myšlienkový kanál, v ktorom sa uvažovalo o oveľa kratšej vlnovej dĺžke častíc a ich osobitných vlastnostiach pri interakcii s pozorovanou vzorkou. Tieto častice, t. j.

elektróny, neutróny a ióny, boli vyvinuté v rôznych technikách a boli použité ako zdroje osvetlenia. Senzačným vynálezom sa stal vývoj skenovacej tunelovej mikroskopie, ktorá využívala elektróny na odhalenie nepravidelností v usporiadaní atómov v tenkých materiáloch prostredníctvom kvantovo mechanického javu tunelovania elektrónov.

Mikroskopia atómových síl (AFM) je vývojom oproti STM, ktorá sa zakladá na meraní kontaktných síl medzi vzorkou a skenovacou sondou, čo prekonalo predchádzajúcu techniku umožňujúcu pozorovať len vodiče alebo vopred upravené povrchy na vedenie. Keďže meranie kontaktných síl medzi materiálmi je základnejším prístupom, ktorý je rovnako, ale citlivejší ako meranie tunelového prúdu tečúceho medzi nimi, mikroskopia atómových síl dokázala zobraziť izolátory, ako aj polovodiče a vodiče s atómovým rozlíšením nahradením tunelového prúdu zariadením na snímanie atómových kontaktných síl, jemnou konzolou, ktorá dokáže zobraziť vodiče aj izolátory prostredníctvom mechanického „dotyku“ pri prechádzaní cez povrchové atómy vzorky.

AFM sa masovo rozšírila v laboratóriách pre amatérov vo forme okolitých