Ссылка на файл: >>>>>> http://file-portal.ru/Сканирующий туннельный микроскоп/
Туннельный микроскоп как инструмент нанотехнологий
Сканирующий туннельный микроскоп это:
4. Сканирующая туннельная микроскопия
Первый сканирующий туннельный микроскоп СТМ был создан сравнительно недавно, в году. Тем не менее, в настоящее время он нашёл применение во многих научных и производственных лабораториях, и область его использования продолжает интенсивно расширяться. Интерес к СТМ объясняется его уникальным разрешением, позволяющим проводить исследования на атомном уровне. При этом для работы микроскопа не требуется высокий вакуум , в отличии от электронных микроскопов других типов. Он может работать на воздухе и даже в жидкой среде. Применение СТМ позволяет выявить особенности кристаллического строения поверхности различных материалов, её шероховатость с нанометровым разрешением, наблюдать закономерности зародышеобразования при выращивании плёнок, изучать вирусы , молекулы ДНК и т. По своей природе электрон обладает как волновыми, так и корпускулярными свойствами. Его поведение описывается с помощью решения уравнения Шрёдингера — волновой функции, квадрат модуля которой характеризует плотность вероятности нахождения электрона в данной точке пространства в данный момент времени. Расчёты показывают, что волновые функции электронов в атоме отличны от нуля и за пределами сферы, соответствующей поперечнику эффективного сечения атома размеру атома. Поэтому при сближении атомов волновые функции электронов перекрываются раньше, чем начинает существенно сказываться действие межатомных сил отталкивания. Появляется возможность перехода электронов от одного атома к другому. Таким образом, возможен обмен электронами и между двумя телами, сближенными без соприкосновения, то есть без механического контакта. Для обеспечения направленного движения электронов электрического тока между такими телами необходимо выполнение двух условий:. Электрический ток, возникающий при заданных условиях, объясняется туннельным эффектом и называется туннельным током. На практике явление туннелирования в СТМ реализуется, когда один из проводников представляет собой иглу зонд 1, а другой — поверхность исследуемого объекта 3 рис. Схема протекания туннельного тока между зондом и объектом: Электронам проводимости на острие зонда 1 необходимо получить определенную энергию, чтобы перейти в зону проводимости объекта 3. Величина этой энергии зависит от расстояния между зондом и поверхностью объекта L, разности потенциалов между ними U и величинами работы выхода электронов F1 и F2 с поверхности зонда и поверхности исследуемого объекта соответственно. Зонд подводят по вертикали ось Z к поверхности образца до появления туннельного тока. Затем перемещают зонд над поверхностью по осям X, Y сканирование , поддерживая ток постоянным посредством перемещения иглы зонда по нормали к поверхности. При сканировании зонд остаётся на одном и том же расстоянии L от поверхности образца. Вертикальное перемещение зонда для сохранения расстояния L прямо отражает рельеф поверхности образца. Окружающая среда влияет только на чистоту исследуемой поверхности, определяя химический состав адсорбционных слоёв и окисление её активными газами атмосферы. Отсюда вытекает важный для практического применения принцип работы СТМ: Первый прибор был создан в году сотрудниками исследовательской лаборатории фирмы IBM в Рюшликоне Швейцария. За создание прибора Герду Биннингу Швейцария и Генриху Рореру Германия в году была присуждена Нобелевская премия [1]. Блок-схема сканирующего туннельного микроскопа: Зонд перемещается в плоскости объекта XY и по нормали к ней Z с помощью трёх двигателей 1. Объект подводится к острию зонда с помощью двигателя 2. Электронные устройства, используемые в СТМ, традиционны, и вся специфика прибора в основном связана с конструкцией двигателей перемещения зонда и образца. Т ребования для СТМ:. Во-первых, должны обеспечивать по возможности большие перемещения при высокой жесткости устройства, что необходимо для защиты СТМ от механических вибраций. Поэтому они должны обладать высокими частотами собственных механических колебаний, что желательно также и для обеспечения быстродействия. Во-вторых, задаваемые перемещения должны быть воспроизводимы и, по возможности, линейно зависеть от управляющего напряжения. В-третьих, учитывая, что даже в термоскомпенсированной конструкции локальные источники тепла приводят к изменению температуры по направлению появлению градиента температур и вызывают искажения линейных размеров деталей конструкции микроскопа, необходимо уменьшать мощность управляющих сигналов. Нанотехнологии — исследование, изготовление и контроль приборных структур в микроэлектронике. Исследование биологических объектов — макромолекул в том числе и молекул ДНК , вирусов и других биологических структур. СТМ имеет широкие перспективы в области материаловедения - при изучении микро-, суб - и кристаллических структур различных материалов. Область применения сканирующих туннельных микроскопов — это в основном физика поверхности твердых тел. Этот результат показал, что в руках ученых появился уникальный инструмент - сканирующий туннельный микроскоп, позволяющий наблюдать на поверхности отдельные атомы. С момента своего изобретения СТМ широко используется учеными самых разных специальностей, охватывающих практически все естественнонаучные дисциплины, начиная от фундаментальных исследований в области физики, химии, биологии и до конкретных технологических приложений. Принцип действия СТМ настолько прост, а потенциальные возможности так велики, что невозможно предсказать его воздействие на науку и технику даже ближайшего будущего. Как оказалось в дальнейшем, практически любые взаимодействия острийного зонда с поверхностью механические, магнитные В настоящее время существует уже целое семейство так называемых сканирующих зондовых микроскопов: Например, атомно-силовой микроскоп не требует, чтобы образцы были проводящими, и позволяет при этом исследовать структурные и упругие свойства проводников и изоляторов, а также комбинацию изображений электронных и упругих свойств мягких материалов. Карельский Государственный Педагогический Университет Сканирующая туннельная микроскопия Выполнил: Сканирующая туннельная микроскопия - новый метод изучения поверхности твердых тел. Принцип работы сканирующего туннельного микроскопа По своей природе электрон обладает как волновыми, так и корпускулярными свойствами. Для обеспечения направленного движения электронов электрического тока между такими телами необходимо выполнение двух условий: Сканирующий туннельный микроскоп функционирует следующим образом рис. Схема перемещения зонда над поверхностью объекта Зонд подводят по вертикали ось Z к поверхности образца до появления туннельного тока. Устройство сканирующего туннельного микроскопа Первый прибор был создан в году сотрудниками исследовательской лаборатории фирмы IBM в Рюшликоне Швейцария. Блок-схема СТМ, работающего в режиме постоянного туннельного тока, представлена на рис. Подписаться на рассылку Pandia. Интересные новости Важные темы Обзоры сервисов Pandia. Основные порталы, построенные редакторами. Бизнес и финансы Бизнес: Каталог авторов частные аккаунты. Все права защищены Мнение редакции может не совпадать с мнениями авторов. Минимальная ширина экрана монитора для комфортного просмотра сайта: Мы признательны за найденные неточности в материалах, опечатки, некорректное отображение элементов на странице - отправляйте на support pandia. О проекте Справка О проекте Сообщить о нарушении Форма обратной связи. Авторам Открыть сайт Войти Пожаловаться. Архивы Все категории Архивные категории Все статьи Фотоархивы. Лента обновлений Педагогические программы. Правила пользования Сайтом Правила публикации материалов Политика конфиденциальности и обработки персональных данных При перепечатке материалов ссылка на pandia.
Ооо сибстиль ленинск кузнецкий школьная форма каталог
Инструкция к мультиварке филипс 3033
Поздравленияс днем рожденияв стихах добрые
Устройство и принцип работы сканирующего туннельного микроскопа
Красные пятна на руке с прыщиками
Как сделать невидимый сундук в майнкрафт
Мошенничество статья газета
Сканирующий туннельный микроскоп
Фимоз фото 3 года
Доверенность на оформление дду образец
1.2. Принцип работы сканирующего туннельного микроскопа
Скачать русскую карту майнкрафт 1.8 на прохождение
Сколько стоит открыть визу
Bosch d tect 150 тест драйв
Сканирующая туннельная микроскопия
Спам в телеграмм