Scanning Tunneling Microscope and Atomic Force Microscopy
Literaturbericht aus dem Jahr 2015 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Allgemeines, Grundlagen, Indian Institute of Technology, Delhi, Veranstaltung: Mineral Engineering, Sprache: Deutsch Englisch, Beschreibung: Um die Anordnung von Atomen in Materialien zu untersuchen und deren Verständnis zu fördern, ist eine Auflösung auf atomarer Ebene erforderlich. Jahrhundert haben optische Mikroskope, die sichtbares Licht als Beleuchtungsquelle verwenden, unser Streben nach der Beobachtung mikroskopischer Spezies geleitet, aber die erreichbare Auflösung stieß aufgrund der viel größeren Wellenlänge des sichtbaren Lichts an physikalische Grenzen.
Nach der Entdeckung der Wellennatur von Teilchenkörpern eröffnete sich ein neuer Denkansatz, der die viel kürzeren Wellenlängen von Teilchen und ihre besonderen Eigenschaften bei der Wechselwirkung mit der zu beobachtenden Probe berücksichtigt. Diese Teilchen, d. h.
Elektronen, Neutronen und Ionen, wurden in verschiedenen Techniken entwickelt und als Beleuchtungsquellen verwendet. Die Entwicklung der Rastertunnelmikroskopie, bei der Elektronen eingesetzt werden, um Unregelmäßigkeiten in der Anordnung von Atomen in dünnen Materialien über das quantenmechanische Phänomen des Elektronentunnelns aufzudecken, wurde zu einer sensationellen Erfindung.
Die Rasterkraftmikroskopie (Atomic Force Microscopy, AFM) ist eine Weiterentwicklung der STM, die auf der Messung der Kontaktkräfte zwischen der Probe und einer Rastersonde beruht, wodurch die frühere Technik, die nur die Beobachtung von Leitern oder für die Leitung vorbehandelten Oberflächen erlaubte, überwunden wurde. Da die Messung von Kontaktkräften zwischen Materialien ein grundlegenderer Ansatz ist, der ebenso empfindlich ist wie die Messung des zwischen ihnen fließenden Tunnelstroms, ist die Rasterkraftmikroskopie in der Lage, sowohl Isolatoren als auch Halbleiter und Leiter mit atomarer Auflösung abzubilden, indem der Tunnelstrom durch eine Anordnung zur Messung von Kontaktkräften, einen empfindlichen Cantilever, ersetzt wird, der sowohl Leiter als auch Isolatoren durch mechanische „Berührung“ abbilden kann, während er über Oberflächenatome der Probe läuft.
AFM hat eine massive Verbreitung in den Labors von Hobbyisten in Form von Umgebungsbedingungen erfahren.
| ISBN: | 9783668588264 |
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| Sprache: | Englisch |
| Einband: | Taschenbuch |
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