Нанотехнологии и науки о материалах

Г. Рорером, которым за эти исследования в 1986 была присуждена Нобелевская премия.

Атомно-силовой микроскоп

Сканирующий туннельный микроскоп

Г. Бинниг показ принципиальную возможность неразрушающего контакта зонда с поверхностью образца.

рельефа проводящих поверхностей с высоким пространственным разрешением.

Туннельный микроскоп работает на «туннельном эффекте».
Туннельный эффект - преодоление частицей потенциального барьера к более выгодному или равному по энергии состоянию, в случае, когда её полная энергия меньше этого барьера.

рельефа проводящих поверхностей с высоким пространственным разрешением.

Туннельный микроскоп работает на «туннельном эффекте».
Заметьте нет нарушения закона сохранения энергии!!!

рельефа проводящих поверхностей с высоким пространственным разрешением.

В случае со сканирующим туннельным микроскопом туннельный эффект выражается в том, что ток начинает завесить от расстония. Чем ближе игла к подложке, тем больше ток. Поддерживая постоянным напряжение и высоту иглы, при этом измеряя ток, получается профиль подложки.

рельефа проводящих поверхностей с высоким пространственным разрешением.

С помощью туннельного микроскопа можно перемещать атомы.
Если напряжение между иглой микроскопа и поверхностью образца сделать в
несколько больше, чем надо для изучения этой поверхности, то ближайший к ней атом образца превращается в ион и "перескакивает" на иглу.

Сложенное из 35 атомов ксенона на пластинке из никеля название компании IBM, 1990 год.

рельефа проводящих поверхностей с высоким пространственным разрешением.

Также, если имеются полярные молекулы или ионы, они могут упорядочиваться вблизи иглы микроскопа.
Такой способ нанесения атомов называется - перьевой нанолитографией.

на 1 Å ближе к поверхности, нежели другие атомы иглы, собирает более 90% туннельного тока.