Ποιο εργαλείο επιτρέπει στον επιστήμονα να βλέπει άτομα στην επιφάνεια ενός μετάλλου;
Εδώ είναι γιατί:
* Το STM λειτουργεί με κβαντική σήραγγα: Χρησιμοποιεί μια απότομη, αγώγιμη άκρη που φέρει πολύ κοντά στην επιφάνεια του μετάλλου. Η άκρη και η μεταλλική επιφάνεια διατηρούνται σε συγκεκριμένη διαφορά τάσης και τα ηλεκτρόνια μπορούν να "σήραγγα" σε όλο το χάσμα μεταξύ τους.
* Ανίχνευση του ρεύματος σήραγγας: Με τη μέτρηση της ροής ρεύματος, το STM μπορεί να χαρτογραφήσει την επιφάνεια σε ατομικό επίπεδο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το ρεύμα σήραγγας είναι πολύ ευαίσθητο στην απόσταση μεταξύ της άκρης και της επιφάνειας.
* αποκαλύπτοντας λεπτομέρειες επιφάνειας: Με τη σάρωση της άκρης στην επιφάνεια, το STM μπορεί να δημιουργήσει μια λεπτομερή εικόνα της διάταξης των ατόμων.
Άλλες τεχνικές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μελέτη της επιφάνειας των υλικών:
* Μικροσκοπία ατομικής δύναμης (AFM): Αυτή η τεχνική χρησιμοποιεί μια απότομη άκρη για να «αισθανθεί» την επιφάνεια, παρέχοντας πληροφορίες σχετικά με την τοπογραφία και τις μηχανικές ιδιότητες της.
* φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίου ακτίνων Χ (XPS): Αυτή η τεχνική χρησιμοποιεί ακτίνες Χ για να διερευνήσει τη στοιχειακή σύνθεση και τη χημική κατάσταση της επιφάνειας.
Ενώ αυτές οι τεχνικές μπορούν να παρέχουν πληροφορίες σχετικά με την επιφάνεια, μόνο το STM μπορεί να απεικονίσει άμεσα τη διάταξη των μεμονωμένων ατόμων.
