Řádkovací tunelový mikroskop

  

Obrázek 7.16: Řádkovací tunelový mikroskop.

Pravděpodobnost tunelového efektu, jenž se uplatňuje ve fyzice mikrosvěta, závisí velmi výrazně na rozdílu energie částice a výšku přehrady, stejně ostrá je i závislost na šířce bariéry. Velmi významnou aplikaci tunelového efektu a jeho vysoké citlivosti na parametry systému je tzv. řádkovací (skanovací) tunelový mikroskop - často se užívá zkratka STM. Byl vynalezen v laboratořích IBM v Zürichu G. Binnigem a H. Rohrerem r.1980, Nobelova cena byla autorům objevu udělena r. 1986. Schéma STM je na obrázku. Základním prvkem zařízení je jehla s extémně ostrým hrotem, jež se může pohybovat v postupných řádcích ve velmi těsné vzdálenosti (řádově nanometry) nad povrchem zkoumaného kovového vzorku 2. Na hrot je ze zdroje 3 přiloženo elektrické napětí vzhledem ke vzorku, jež může díky tunelovému efektu odsávat elektrony pronikající potenciálovou bariérou na jeho povrchu. Výška hrotu nad vzorkem je nastavována piezoelektrickým systémem 4. Proud snímaný jehlou je měřen velmi citlivým měřidlem 5 a je využit k tomu, aby se pomocí regulátoru 6 udržovala výška hrotu nad povrchem vzorku konstantní, jak je vyznačeno na obrázku čárkovanou křivkou 7. Hrot tak s extrémní přesnosti mapuje výškový profil vzorku. Další zpracování je pak záležitostí počítače 8. Citlivost STM může být skutešně extémní, systém je schopen rozeznat jednotlivé atomy na povrchu vzorku.

Zpět: Interference částice na dvou O úroveň výše: Úvodní poznámky Pokračovat: Atomové počítadlo