Emlékeztető a Pásztázó alagútmikroszkópia (Scanning Tunneling Microscopy) című gyakorlathoz

Emlékeztető
a Pásztázó alagútmikroszkópia (Scanning Tunneling Microscopy) című gyakorlathoz
A pásztázó felületi mikroszkópiák (Scanning probe microscopy) családjába tartozik.

Ernst Abbe (német optikus): a mikroszkóp felbontóképességének határa a fény hullámhossza

1930 Ernst Ruska: elektronmikroszkóp

1956 J.A. O’Keefe, U:S Army Mapping Service: scaning near-field microscop (kis lyuk)

1972 Eric Ash, Universiy College, London: átlépte az Abbe-határt mikrohullám esetén

1981 Gerd Binnig és Heinrich Rohrer, IBM ZürichRes. Lab.: első STM

1986 Nobel-díj (Ernst Ruska, Gerd Binnig, Heinrich Rohrer)

Adatok:

Tű-minta távolság (z): 5-50 Å (1 Å = 10^-10 m = 0,1 nm)

Feszűltség (U_T): 1-1000 mV

Alagútáram (I): 0,1-100 nA

Range: xy 25 x 25 m,

z 10 m

Vízszintes felbontás: <0,2 nm

Függőleges felbontás: <0,05 nm

Üzemmódok:

Topográfiai üzemmódok

Konstans áram (állandó elektronsűrűség-profil)

Konstans magasság

Spektroszkópiai üzemmódok

Kilépési munka mérése lokálisan:

Elektron-állapotsűrűség feltérképezése a Fermi-szint körül:

Elektrokémiai STM: elektrokémiai cella munkaelektródja az STM-minta

Problémák:

Hegyes tű

Sima minta

Tisztaság

Rezgésmentesítés

Termikus drift

Mit látunk?

Minta elektronszerkezete

Tű elektronszerkezete

Potenciálgát (kilépési munka)

Geometria


Irodalom:

Inzelt György: Az elektrokémia korszerű elmélete és módszerei, 5.1 fejezet (kötelező)

Scientific American, 1989 October, p.74-81. (ajánlott)

http://www.kfki.hu/~kerner/STMpictures.pdf (ajánlott)

http://alag3.mfa.kfki.hu/stm-stud/index.htm (érdeklődőknek)

http://alag3.mfa.kfki.hu/stm-stud/labgyak/ (érdeklődőknek)


A gyakorlat
Kezdete: 9 óra

Helye: MTA KFKI Atomenergia Kutató Intézet

XII. kerület, Konkoly Thege Miklós út 29-33.

26. épület, 202-es labor (http://www.kfki.hu/campus/map.html)

Megközelíthetőség: A Moszkva térről a 8:30-kor induló KFKI külön busszal (ajánlott) vagy a 90-es BKV busszal.

(A külön busz a 90-es és 190-es buszok megállói elől, az utca alsó végéről indul. Megáll a Déli pályaudvarnál a hegy felé tartó 90/190 megállójában is. Ld. http://www.kfki.hu/campus/howtoget/indexhu.html)

A belépéshez személyi igazolvány szükséges!

Csoportok mérete: 2-4 fő

Értékelés: gyakorlati munka + zh + jegyzőkönyv

Időpontegyeztetés: Kerner Zsolt

[e-mail]

tel: [phone] vagy 1117