Pengenalan kepada mikroskop elektron terowong pengimbasan
Mengimbas mikroskop elektron terowong (STM) ialah sejenis instrumen yang menggunakan kesan terowong dalam teori kuantum untuk menyiasat struktur permukaan jirim, menggunakan kesan terowong kuantum elektron antara atom untuk menukar susunan atom pada permukaan jirim. ke dalam maklumat imej.
pengenalan
Mikroskopi elektron penghantaran berguna dalam memerhati struktur keseluruhan bahan, tetapi lebih sukar untuk menganalisis struktur permukaan. Ini kerana mikroskop elektron penghantaran terdiri daripada elektrik tenaga tinggi yang melalui sampel untuk mendapatkan maklumat, mencerminkan maklumat dalaman bahan sampel. Walaupun mikroskop elektron pengimbasan (SEM) boleh mendedahkan keadaan permukaan tertentu, apa yang dipanggil "permukaan" dianalisis sentiasa pada kedalaman tertentu kerana elektron kejadian sentiasa mempunyai jumlah tenaga tertentu dan menembusi ke bahagian dalam sampel, dan kadar jalinan juga sangat terhad. Field Emission Electron Microscopy (FEM) dan Field Ion Microscopy (FIM) boleh digunakan dengan baik untuk kajian permukaan, tetapi sampel perlu disediakan khas dan hanya boleh diletakkan pada hujung jarum yang sangat halus, dan sampel perlu mampu menahan medan elektrik yang tinggi, yang mengehadkan skop penggunaannya.
Mengimbas mikroskop elektron terowong (STM) berfungsi pada prinsip yang sama sekali berbeza. Ia tidak memperoleh maklumat tentang bahan sampel melalui tindakan pancaran elektron pada sampel (cth penghantaran dan pengimbasan mikroskop elektron), dan juga tidak mengkaji bahan sampel dengan pengimejan melalui pembentukan arus yang dipancarkan (cth. elektron pelepasan medan mikroskop) melalui medan elektrik tinggi yang memberikan elektron dalam sampel lebih banyak tenaga daripada kerja detasmen, tetapi dengan meneliti arus terowong pada permukaan sampel, yang boleh digunakan untuk pengimejan permukaan. Ia adalah dengan mengesan arus terowong pada permukaan sampel ke imej, untuk mengkaji permukaan sampel.
Prinsip
Mikroskop terowong pengimbasan ialah sejenis mikroskop baharu yang boleh membezakan morfologi permukaan pepejal dengan mengesan arus terowong elektron dalam atom pada permukaan pepejal mengikut prinsip kesan terowong dalam mekanik kuantum.
Disebabkan oleh kesan terowong elektron, elektron dalam logam tidak terkurung sepenuhnya dalam sempadan permukaan, iaitu, ketumpatan elektron tidak tiba-tiba turun kepada sifar pada sempadan permukaan, tetapi mereput secara eksponen di luar permukaan; panjang pereputan adalah kira-kira 1 nm, yang merupakan ukuran pelepasan elektron dari halangan potensi permukaan. Jika dua logam berdekatan antara satu sama lain, awan elektronnya mungkin bertindih; jika voltan kecil dikenakan antara dua logam, maka arus (dipanggil arus terowong) boleh diperhatikan di antara mereka.
