ผลต่างระหว่างรุ่นของ "กล้องจุลทรรศน์แบบส่องกราดในอุโมงค์"

เนื้อหาที่ลบ เนื้อหาที่เพิ่ม
Dolkungbighead (คุย | ส่วนร่วม)
ไม่มีความย่อการแก้ไข
OctraBot (คุย | ส่วนร่วม)
replaceViaSearch
บรรทัด 2:
[[File:Chiraltube.gif|thumb|An STM image of single-walled [[carbon nanotube]]]]
 
'''กล้องจุลทรรศน์แบบส่องกราดในอุโมงค์''' ({{lang-en|scanning tunneling microscope}}; STM) คือเครื่องมือสำหรับการจับภาพพื้นผิวในระดับของอะตอม คิดค้นขึ้นโดย [[Gerd Binnig]] และ [[Heinrich Rohrer]] (จาก[[ไอบีเอ็ม]] ซูริก) ในปี ค.ศ. 1981 และทำให้ทั้งสองได้รับ[[รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์]]ในปี ค.ศ. 1986<ref name="Binnig">{{Cite journal|author=G. Binnig, H. Rohrer|title=Scanning tunneling microscopy|journal=IBM Journal of Research and Development|volume=30|page=4|year=1986}}</ref><ref>[http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1986/press.html Press release for the 1986 Nobel Prize in physics]</ref> สำหรับ STM เครื่องหนึ่ง ค่าความละเอียดที่ดีควรอยู่ที่ 0.1 [[นาโนเมตร]]ในแนวขวาง และ 0.01 นาโนเมตรในแนวลึก<ref name="Bai">{{Cite book|author=C. Bai|title=Scanning tunneling microscopy and its applications|publisher=Springer Verlag|place=New York|year=2000|url=http://books.google.com/?id=3Q08jRmmtrkC&pg=PA345|isbn=3540657150}}</ref> ด้วยค่าความละเอียดขนาดนี้ อะตอมแต่ละหน่วยในสสารจะมีการหมุนเวียนและจับภาพไว้ได้ เราสามารถใช้ STM ได้ไม่เพียงในที่สูญญากาศสุญญากาศยิ่งยวด แต่ยังใช้ได้ในอากาศ ในน้ำ และของเหลวอื่นๆ หรือในก๊าซ และที่ระดับอุณหภูมิแตกต่างกันได้ตั้งแต่เกือบ[[ศูนย์องศาสัมบูรณ์|ศูนย์เคลวิน]]ไปจนถึงหลายร้อยองศาเซลเซียส<ref name="Chen">{{Cite book|author=C. Julian Chen|title=Introduction to Scanning Tunneling Microscopy|year=1993|url=http://www.columbia.edu/~jcc2161/documents/STM_2ed.pdf|isbn=0195071506|publisher=Oxford University Press}}</ref>
 
เครื่อง STM มีพื้นฐานบนหลักการของ[[อุโมงค์ควอนตัม]] (quantum tunnelling) เมื่อนำปลายตัวนำไปใกล้กับพื้นผิวที่ต้องการตรวจสอบ จะเกิดไบแอส (โวลท์ที่ต่างกัน) ระหว่างพื้นผิวทั้งสองและทำให้อิเล็กตรอนสามารถลอดผ่านสุญญากาศระหว่างทั้งสองได้ "กระแสในอุโมงค์" ที่เกิดขึ้นคือฟังก์ชันระหว่างตำแหน่งของปลายตัวนำ โวลท์ที่ใช้ และความหนาแน่นภายในของสถานะ (local density of states; LDOS) ของสารตัวอย่างนั้น<ref name="Chen"/> การเก็บข้อมูลทำโดยการจับค่ากระแสขณะที่ปลายตัวนำเคลื่อนที่กราดไปทั่วพื้นผิว และมักแสดงผลในรูปของภาพ การใช้งาน STM เป็นเทคนิคอันท้าทาย เพราะต้องใช้พื้นผิวที่สะอาดและเสถียรอย่างยิ่ง ปลายตัวนำที่แหลม การควบคุมการสั่นอย่างเยี่ยมยอด และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อันสลับซับซ้อน