میکروسکوپ تونلی پویشی STM دستگاهی است که برای بررسی ساختار و برخی از خواص سطوح مواد رسانا، بیولوژیک که تا حدی رسانا هستند و همچنین لایه های نازک نارسانا که روی زیر لایه رسانا لایه نشانی شده اند، در حد ابعاد زیر نانومتر، بکار می رود.
مبنای اندازه گیری هندسه و خواص سطحی در این دستگاه بر این واقعیت استوار است که هرگاه فاصله یک سوزن تیز رسانا از یک سطح رسانا حدود چند آنگستروم باشد ( متصل نشوند) و اختلاف ولتاژی به بزرگی حدود چند ده میلی ولت به آن اعمال شود جریان الکتریکی حدود چند نانوآمپر بین سوزن و سطح برقرار می شود. به این پدیده در اصطلاح" جریان تونل زنی" گفته می شود.
مقدار جریان الکتریکی تابعی از فاصله سوزن از سطح، شکل و جنس سوزن، هندسه و جنس سطح، و اختلاف ولتاژ سوزن و سطح می باشد. در دستگاه STM این سوزن تیز رسانا به بازوهای پیزوالکتریکی متصل است که به وسیله آن ها سوزن به هر نقطه دلخواه از سطح با فاصله دلخواه از آن نقطه منتقل می شود و امکان بررسی خواص آن نقطه از سطح فراهم می شود.
در تعیین خواص نقاط مختلف سطح ازSTM به دو صورت مستقیم و غیرمستقیم استفاده می شود. درواقع در تعیین خواصی که مستقیماً از روی تغییرات جریان تونلی برحسب فاصله سوزن از سطح و اختلاف ولتاژ اعمال شده استنتاج می شوند از STM به صورت مستقیم استفاده شده است.
خواصی از سطح که به طور مستقیم توسط STM تعیین می شوند عبارت اند از توپوگرافی هندسی سطح، تابع کار نقاط مختلف سطح، چگالی حالات انرژی نقاط مختلف سطح، ترازهای ارتعاشی نقاط مختلف سطح، حوزه های مغناطیسی سطوح و مغناطش آن ها.یک روش کارآمد برای تهیه تصویر از سطح نمونه ها پویش (اسکن) سطح نمونه توسط یک پرتو الکترونی است.
در دسته دیگری از روش های تعیین خواص سطحی، از جریان تونلی برای تحریک الکترون های یک نقطه از سطح استفاده می شود. در این حالت به طور موقت برخی از خصوصیات آن نقطه از سطح تغییر می کند که باعث می شود این سطوح توسط روش های دیگر اسپکتروسکوپی ( مانند اسپکتروسکوپی رامان، لومینسانس) قابل شناسایی شوند.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
