Skanerli tunnel elektron mikroskopiga kirish
Skanerli tunnel elektron mikroskopi (STM) - materiya yuzasida atomlarning joylashishini o'zgartirish uchun atomlar orasidagi elektronlarning kvant tunnel effektidan foydalangan holda materiya yuzasi tuzilishini tekshirish uchun kvant nazariyasidagi tunnel effektidan foydalanadigan asbob turi. tasvir ma'lumotlariga kiradi.
Kirish
Transmissiya elektron mikroskopiyasi moddaning umumiy tuzilishini kuzatishda foydalidir, lekin sirt tuzilishini tahlil qilish qiyinroq. Buning sababi shundaki, transmissiya elektron mikroskopiya namuna moddasining ichki ma'lumotlarini aks ettiruvchi, ma'lumot olish uchun namuna orqali o'tadigan yuqori energiyali elektrdan iborat. Elektron mikroskopi (SEM) skanerlash orqali ma'lum sirt sharoitlarini aniqlay olsa-da, tahlil qilinadigan "sirt" deb ataladigan narsa har doim ma'lum bir chuqurlikda bo'ladi, chunki hodisa elektronlari har doim ma'lum miqdorda energiyaga ega va namunaning ichki qismiga kirib boradi va o'rash tezligi. ham juda cheklangan. Dala emissiya elektron mikroskopiyasi (FEM) va dala ion mikroskopiyasi (FIM) sirt tadqiqlari uchun yaxshi ishlatilishi mumkin, ammo namunalar maxsus tayyorlangan bo'lishi kerak va faqat juda nozik igna uchiga joylashtirilishi mumkin va namunalar bo'lishi kerak. yuqori elektr maydoniga bardosh bera oladi, bu esa uni qo'llash doirasini cheklaydi.
Skanerli tunnel elektron mikroskopi (STM) butunlay boshqacha printsip asosida ishlaydi. U namunadagi elektron nurning ta'sirida namuna materiali to'g'risida ma'lumot olmaydi (masalan, uzatish va skanerlash elektron mikroskoplari), shuningdek, chiqarilgan oqim (masalan, maydon emissiya elektroni) hosil qilish orqali namuna materialini tasvirlash orqali o'rganmaydi. mikroskoplar) namunadagi elektronlarga ajratish ishidan ko'ra ko'proq energiya beradigan yuqori elektr maydoni yordamida, lekin sirtni tasvirlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan namuna yuzasida tunnel oqimini tekshirish orqali. Namuna sirtini o'rganish uchun tasvirga namuna yuzasida tunnel oqimini aniqlash orqali amalga oshiriladi.
Prinsip
Skanerli tunnel mikroskopi - kvant mexanikasidagi tunnel effekti printsipiga ko'ra qattiq jism yuzasidagi atomlardagi elektronlarning tunnellanish oqimlarini aniqlash orqali qattiq jismning sirt morfologiyasini ajrata oladigan yangi turdagi mikroskopdir.
Elektronlarning tunnel effekti tufayli metalldagi elektronlar sirt chegarasida toʻliq chegaralanib qolmaydi, yaʼni sirt chegarasida elektronlar zichligi birdaniga nolga tushmaydi, balki sirtdan tashqarida eksponensial parchalanadi; parchalanish uzunligi taxminan 1 nm ni tashkil qiladi, bu elektronning sirt potentsial to'sig'idan qochish o'lchovidir. Agar ikkita metal bir-biriga yaqin bo'lsa, ularning elektron bulutlari bir-birining ustiga chiqishi mumkin; agar ikkita metall o'rtasida kichik kuchlanish qo'llanilsa, u holda ular o'rtasida oqim (tunnel oqimi deb ataladi) kuzatilishi mumkin.
