Hier is hoe het werkt:

* kwantumtunneling: STM vertrouwt op een fenomeen genaamd Quantum Tunnelinging. Elektronen kunnen door een kleine opening "tunnel", zelfs als ze niet genoeg energie hebben om er klassiek over te springen.

* scherpe tip: Een STM gebruikt een zeer scherpe punt, meestal gemaakt van een metaal zoals wolfraam of platina. Deze tip is extreem dicht bij het oppervlak van het bestudeerde monster gebracht.

* spanningsvooroordeel: Een kleine spanning wordt aangebracht tussen de punt en het monster. Dit creëert een elektrische stroom die tussen de punt en het monster stroomt, vanwege kwantumtunneling.

* Scannen: De punt wordt vervolgens over het oppervlak van het monster, lijn voor lijn, in een rasterpatroon verplaatst.

* Hoogte en stroom: Terwijl de punt scant, verandert de sterkte van de tunnelingstroom met de afstand tussen de punt en de oppervlakte -atomen. Deze verandering in stroom wordt gebruikt om de oppervlaktetopografie in kaart te brengen en een afbeelding te maken.

Key -functies:

* Atomische resolutie: STM kan een atomaire resolutie bereiken, wat betekent dat het individuele atomen en moleculen kan vertonen.

* Oppervlakte -gevoeligheid: Het is zeer gevoelig voor de oppervlaktestructuur van materialen.

* veelzijdig: STM kan worden gebruikt om een ​​breed scala aan materialen te bestuderen, waaronder metalen, halfgeleiders en biologische moleculen.

Andere technieken:

Hoewel STM een krachtig hulpmiddel is voor beeldvorming op atomair niveau, zijn er andere technieken die worden gebruikt om atomen en moleculen te bestuderen:

* transmissie -elektronenmicroscopie (TEM): Gebruikt een straal elektronen om afbeeldingen van zeer dunne monsters te maken.

* Atomic Force Microscopy (AFM): Meet de krachten tussen de punt en het monsteroppervlak.

* röntgenkristallografie: Gebruikt röntgenfoto's om de driedimensionale structuur van moleculen te bepalen.

Deze technieken bieden wetenschappers samen met STM essentiële hulpmiddelen om de microscopische wereld van atomen en moleculen te verkennen.