Kako deluje vrstični tunelski elektronski mikroskop
Način dela
Čeprav so konfiguracije vrstičnih tunelskih elektronskih mikroskopov različne, vse vključujejo naslednje tri glavne dele: mehanski sistem (ohišje zrcala), ki poganja sondo, da se premika tridimenzionalno glede na površino prevodnega vzorca, in se uporablja za nadzor in spremljajte sondo. Elektronski sistem za oddaljenost od vzorca in prikazovalni sistem za pretvorbo izmerjenih podatkov v slike. Ima dva načina delovanja: način stalnega toka in način stalnega visokega toka.
Način konstantnega toka
Tok tuneliranja je nadzorovan in konstanten z elektronskim povratnim vezjem. Nato računalniški sistem nadzoruje konico igle za skeniranje na površini vzorca, kar pomeni, da se konica igle premika dvodimenzionalno vzdolž smeri x in y. Ker je treba nadzorovati tok tunela, da bo konstanten, bo tudi lokalna višina med konico igle in površino vzorca ostala konstantna, tako da bo konica igle izvajala enako valovito gibanje z vzponi in navzdoli površine vzorca in podatki o višini se bodo ustrezno odražali. Pridi ven. To pomeni, da vrstični tunelski elektronski mikroskop pridobi tridimenzionalne informacije o površini vzorca. Ta delovna metoda pridobi celovite slikovne informacije, visokokakovostne mikroskopske slike in se pogosto uporablja.
Način konstantne višine
Med postopkom skeniranja vzorca naj bo absolutna višina konice igle konstantna; takrat se bo spremenila lokalna razdalja med konico igle in površino vzorca, ustrezno pa se bo spremenila tudi velikost tunelskega toka I; spremembo tunelskega toka I bo zabeležil računalnik in jo pretvoril v sliko. Prikazan je signal in pridobljen je mikrograf z vrstičnim tunelskim elektronskim mikroskopom. Ta način dela je primeren le za vzorce z relativno ravnimi površinami in posameznimi komponentami.
načelo
Vrtilni tunelski mikroskop je nova vrsta mikroskopske naprave za razlikovanje površinske morfologije trdnih snovi z zaznavanjem tunelskega toka elektronov v atomih na trdni površini v skladu z načelom tunelskega učinka v kvantni mehaniki.
Zaradi tunelskega učinka elektronov elektroni v kovini niso popolnoma omejeni znotraj površinske meje, kar pomeni, da gostota elektronov ne pade nenadoma na nič na površinski meji, ampak eksponentno upada zunaj površine; razpadna dolžina je približno 1 nm, kar je merilo površinske pregrade za uhajanje elektronov. Če sta dve kovini zelo blizu druga drugi, se lahko njuni elektronski oblaki prekrivajo; če se med dvema kovinama uporabi majhna napetost, lahko med njima opazimo električni tok (imenovan tunelski tok).
