扫描隧道显微镜

✍ dations ◷ 2025-09-18 08:52:22 #扫描隧道显微镜

扫描隧道显微镜（英语：Scanning Tunneling Microscope，缩写为STM），是一种利用量子隧穿效应探测物质表面结构的仪器。它于1981年由格尔德·宾宁及海因里希·罗雷尔在IBM位于瑞士苏黎世的苏黎世实验室发明，两位发明者因此与电子显微镜的发明者恩斯特·鲁斯卡分享了1986年诺贝尔物理学奖。扫描隧道显微镜技术是扫描探针显微术的一种，基于对探针和表面之间的隧穿电流大小的探测，可以观察表面上单原子级别的起伏。此外，扫描隧道显微镜在低温下可以利用探针尖端精确操纵单个分子或原子，因此它不仅是重要的微纳尺度测量工具，又是颇具潜力的微纳加工工具。扫描隧道显微镜是一种利用量子隧穿效应的非光学显微镜。扫描隧道显微镜的测量干扰主要来源于机械震动和电噪音，因此需要在有较高防震水平的防震台上工作。其机械部分的实现难点在于如何驱动针尖或样品在微纳尺度范围内做精确运动，因此用到了压电陶瓷管。其电子控制部分的实现难点在于如何将微纳量级的隧穿电流转化为可以处理的信号，因此用到了前级放大器。针尖受压电陶瓷管驱动，在x和y方向上进行扫描，而z方向上的运动可分为恒流式和恒高式。在恒流模式下，压电陶瓷管受反馈电路控制，保持针尖和样品之间的隧穿电流保持恒定的设定电流值。为了保持隧穿电流恒定，压电陶瓷管需要根据表面起伏在z方向上下运动，该运动轨迹反映了表面的起伏情况。以z的值在xy空间上做二维图，就得到了表面的高度起伏像。在恒高模式下，压电陶瓷管在z方向上保持恒定。以探测到的隧穿电流的值在xy空间上做二维图，就得到了隧穿电流变化像。学习一项仪器技术的最好方法莫过于自己搭建一台这样的仪器。有一些STM技术爱好者在网上发表了扫描隧道显微镜的DIY教程，为这一技术的推广起到了积极作用。扫描隧道显微镜目前的主要应用领域为基础科学研究，包括模型催化研究、超导、单分子(原子)磁体、纳米器件学等。在工业领域的主要应用为半导体表面形貌测量，例如线宽测量。

相关

反义单链RNA病毒核糖核酸病毒（英语：RNA virus），又称RNA病毒，其遗传物质为RNA，这些核糖核酸通常是单链RNA（ssRNA），但是也可能是双链RNA（dsRNA）。由RNA病毒感染造成的著名人类疾病包括艾滋病(AIDS)、埃博
抗病毒药抗病毒药物（antiviral drug）是一类用于特异性治疗病毒感染的药物。就像抗生素治疗细菌感染一样，特定的抗病毒药物对特定的病毒起作用；但抗病毒药物和抗生素不同的是，后者消灭细菌
口干口干（英语：Dry mouth）或称口渴，发生时会感觉口中干燥、唾液不足，产生想喝水的感觉。口腔干燥症(口干综合征或口干的症状)这可能与唾液的组成变化，唾液分泌减少，或者没有明确病因相
鸟类鸟是鸟纲（学名：Aves）动物的通称，是唯一存活至今的恐龙，现代所有鸟类在生物学上也被分类为鸟形恐龙（即鸟翼类）的一部分；鸟纲的全体成员均为两足、恒温、卵生、身披羽毛且色彩鲜艳各异
威格斯图威格斯图（英语：Wiggers diagram），用于心脏生理学的标准图，由卡尔J.威格斯（英语：Carl J. Wiggers）博士的名字命名，特色是将心脏生理的各种数据同时绘出，以便比较其中差异。X轴是用来绘
开放获取开放获取（英语：Open Access，简称OA）；或称开放近用、开放取用，是指不限制经过同行评审的学术研究的在线访问。开放获取主要针对学术期刊文章，但也在提供越来越多的论文、书籍章节和
鼠绦虫缩小膜壳绦虫（学名：Hymenolepis diminuta）是一种食源性（英语：Foodborne parasites）寄生虫, 属于绦虫纲圆叶目，可引致膜壳绦虫病（hymenolepiasis）。这种线虫以昆虫作中间宿主，最终会感
非标准模型在数理逻辑的模型论中，称某理论的模型为非标准模型，如果它与预期模型（或称标准模型）不同构。如果预期模型是无限的, 且使用的语言是一阶的，则非标准模型的存在性由勒文海姆–斯科
马偕医学院马偕学校财团法人马偕医学院（英语：Mackay Medical College），是一所由台湾基督长老教会创立于台湾新北三芝的私立医学院。2009年3月30日，教育部通过该校的立案申请，准予立案招生，成
菊花台菊花台，位于中国江苏省南京市市区西南雨花台区安德门外，是一座海拔不足一百米的小山丘。1947年起为太平洋战争中中国驻东南亚外交使节九烈士墓所在地。菊花台一带在六朝时称“