Skanerli probli mikroskoplarning o'ziga xos afzalliklari
Skanerli prob mikroskopining ishlash printsipi mikroskopik yoki mezoskopik diapazondagi turli jismoniy xususiyatlarga asoslanadi. Ikkalasining o'zaro ta'siri ikkalasi o'rtasidagi o'zaro ta'sir natijalarini olish uchun o'rganilayotgan moddaning yuzasi ustidagi atom chiziqlarining ultra nozik zondini skanerlash orqali aniqlanadi. Moddaning sirt xususiyatlarini o'rganish uchun SPM ning har xil turlari o'rtasidagi asosiy farq ularning uchi xususiyatlari va ularga mos keladigan uch-namunaning o'zaro ta'siridir.
Ish printsipi kvant mexanikasidagi tunnel penetratsiyasi printsipidan kelib chiqadi. Uning yadrosi namuna yuzasida skanerlashi mumkin bo'lgan uchi va u bilan namuna o'rtasida ma'lum bir egilish kuchlanishiga ega. Uning diametri atom miqyosida. Elektron tunnellanish ehtimoli V(r) potentsial to‘sig‘ining kengligi bilan manfiy eksponensial bog‘lanishga ega bo‘lganligi sababli, uchi va namuna orasidagi masofa juda yaqin bo‘lganda, potensial to‘siq juda yupqalashib, elektron bulutlar bir-birining ustiga tushadi. Kuchlanish qo'llanilganda, elektronlar tunnel effekti orqali uchidan namunaga yoki namunadan uchiga o'tkazilishi mumkin, bu esa tunnel oqimini hosil qiladi. Uchi va namuna o'rtasidagi tunnel oqimidagi o'zgarishlarni qayd etish orqali namunaning sirt morfologiyasi haqida ma'lumot olish mumkin.
Boshqa sirt tahlil texnologiyalari bilan solishtirganda, SPM noyob afzalliklarga ega:
(1) U atom darajasida yuqori ruxsatga ega. Namuna yuzasiga parallel va perpendikulyar yo'nalishlarda STM o'lchamlari mos ravishda 0.1nm va 0.01nm ga yetishi mumkin va bitta atomlar hal qilinishi mumkin.
(2) Haqiqiy fazodagi sirtning uch o'lchovli tasvirini real vaqtda olish mumkin, bu esa davriylik bilan yoki davriyliksiz sirt tuzilmalarini o'rganish uchun ishlatilishi mumkin. Ushbu kuzatilishi mumkin bo'lgan ishlash sirt diffuziyasi kabi dinamik jarayonlarni o'rganish uchun ishlatilishi mumkin.
(3) Alohida tasvir yoki butun sirtning o'rtacha xususiyatlarini emas, balki bitta atom qatlamining mahalliy sirt tuzilishini kuzatish mumkin. Shuning uchun sirt nuqsonlari, sirtni qayta qurish, sirt adsorbsiyalangan jismlarning shakli va holati va adsorbsiyalangan jismlar tomonidan yuzaga keladigan ta'sirlarni bevosita kuzatish mumkin. Yuzaki rekonstruksiya va boshqalar.
(4) Vakuum, atmosfera va normal harorat kabi turli muhitlarda ishlashi mumkin va hatto namunalarni suvga va boshqa eritmalarga botirishi mumkin. Namuna tayyorlashning maxsus texnologiyasi talab qilinmaydi va aniqlash jarayoni namunalarga zarar etkazmaydi. Bu xususiyatlar, ayniqsa, turli xil eksperimental sharoitlarda, masalan, heterojen katalitik mexanizmlar, supero'tkazuvchi mexanizmlar va elektrokimyoviy reaktsiyalar paytida elektrod yuzasi o'zgarishini kuzatish kabi biologik namunalarni o'rganish va namuna sirtlarini baholash uchun juda mos keladi.
(5) Skanerli tunnel spektroskopiyasi (STS) bilan birgalikda sirtdagi turli darajadagi holatlarning zichligi, sirt elektron tuzoqlari, sirt potentsial to'siqlarining o'zgarishi va energiya bo'shlig'i tuzilmalari kabi sirt elektron tuzilishi haqida ma'lumot olish mumkin. .
