Тунельная микроскопия и ее приложения

Содержание

Слайд 2

Туннельный эффект Туннельный эффект - прохождение частицы сквозь потенциальный барьер, когда

Туннельный эффект

Туннельный эффект - прохождение частицы сквозь потенциальный барьер, когда ее

энергия E меньше высоты барьера U0. Туннельный эффект можно объяснить соотношением неопределённостей: ΔxΔp≥ħ
Слайд 3

Герд Бинниг и Генрих Рорер - нобелевские лауреаты 1986

Герд Бинниг и Генрих Рорер - нобелевские лауреаты 1986

Слайд 4

Устройство СТМ

Устройство СТМ

Слайд 5

Устройство СТМ

Устройство СТМ

Слайд 6

Принцип работы СТМ

Принцип работы СТМ

Слайд 7

Принцип работы СТМ It = e-kd, где It - туннельный ток;

Принцип работы СТМ

It = e-kd,
где It - туннельный ток;
d - расстояние

между поверхностью образца и зондом;
k = 1.1Ă-1
Слайд 8

Применение СТМ. Топография поверхности Графен Ag(111) Графен на Ru(0001) Рубрен на Au (111)

Применение СТМ. Топография поверхности

Графен

Ag(111)

Графен на Ru(0001)

Рубрен на Au (111)

Слайд 9

Применение СТМ. Манипуляция атомами Основные атомные манипуляции: Осаждение атома с иглы

Применение СТМ. Манипуляция атомами

Основные атомные манипуляции:
Осаждение атома с иглы СТМ

на поверхность (рис. а)
Удаление атома с поверхности (рис. б)
Перемещение атома по поверхности (рис.в)
Слайд 10

Применение СТМ. Манипуляция атомами Надпись “IBM”, выполненная атомами ксенона.

Применение СТМ. Манипуляция атомами

Надпись “IBM”, выполненная атомами ксенона.

Слайд 11

Применение СТМ. Квантовые загоны и квантовые миражи Набор последовательных СТМ-изображений, иллюстрирующих

Применение СТМ. Квантовые загоны и квантовые миражи

Набор последовательных СТМ-изображений, иллюстрирующих

процесс формирования «квантового загона» из 48 атомов Fe, адсорбированных на поверхности Cu(111).
Слайд 12

Преимущества и недостатки Разрешение СТМ в таких измерениях – около Ангстрема

Преимущества и недостатки

Разрешение СТМ в таких измерениях – около Ангстрема (0,1

нм) в плоскости и 0,01 нм в глубину;
Атомные манипуляции, и получение изображений поверхности с атомным разрешением производится с помощью одного и того же прибора;
Образец и зонд должны быть проводниками или полупроводниками.