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本文標(biāo)題："STM顯微鏡針尖的形狀應(yīng)該是如何？-儀器常識(shí)"
新聞來(lái)源：未知 發(fā)布時(shí)間：2013-3-3 19:26:55 本站主頁(yè)地址：http://m.mhzljd.cn
STM顯微鏡針尖的形狀應(yīng)該是如何？-儀器常識(shí)
這些引出一個(gè)更具一般性而且也是最重要的問(wèn)題：
針尖的形狀應(yīng)該是如何？如何達(dá)到？長(zhǎng)而窄的針頭或是 whiskers 容易受振盪或熱擾動(dòng)的影響；蝕刻的針頭會(huì)出現(xiàn)許
多尖端，但只有其中一個(gè)會(huì)產(chǎn)生穿隧電流；而雖然樣品和針尖間的靜電力及原子內(nèi)的
力不會(huì)對(duì)較鈍的針頭或較堅(jiān)硬的樣品構(gòu)成影響，但是若針尖帶有 whisker 則會(huì)使穿隧
間隙不穩(wěn)定，尤其對(duì)于較軟的樣品如石墨或一些有機(jī)物質(zhì)，這些力的影響就必須考慮進(jìn)去。
在第一次成功得到穩(wěn)定的 STM 影像后，Binnig 和 Rohrer 將注意力集中在原子尺
度的解析上。達(dá)成這個(gè)目標(biāo)的一個(gè)希望是因?yàn)檎婵沾┧肀旧硖峁┝艘环N制作非常尖銳
的針頭的方法；但由于這必須配合 field-ion microscopy 進(jìn)行，而 Binning 和 Rohrer 對(duì)
于這種技術(shù)都很陌生，因此他們并沒(méi)有使用。他們只是不斷地嘗試各種方法以使針尖
更銳利，有時(shí)候會(huì)成功，有時(shí)候失敗。
但是首先他們必須驗(yàn)證真空穿隧效應(yīng)。起初，由于兩人將目標(biāo)鎖定在 spectroscopy 方面，因此將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成在低溫且高
度真空(UHV)的環(huán)境下工作，一方面低溫環(huán)境亦可減低熱漂移和 thermal length
fluctuations 的影響。在 STM 的概念誕生的 27 個(gè)月后，Binnig 和 Rohrer 得到了清楚
的穿隧電流和針尖-樣品距離的對(duì)數(shù)關(guān)系。在達(dá)成這個(gè)建立 STM 系統(tǒng)的重要一步后，
兩人只花了三個(gè)月的時(shí)間（其中部分時(shí)間是花在等待為壓電材料準(zhǔn)備的高壓電源供應(yīng)
器）便得到了第一張（由 R. Gambino 制備的 CrIrSn4 單晶之）monosteps 的影像。在
這個(gè)過(guò)程中，最大的問(wèn)題便是如何克服在將針尖靠近樣品時(shí)，會(huì)不斷產(chǎn)生的 whiskers。
接下來(lái)便是朝向表面科學(xué)應(yīng)用來(lái)發(fā)展，
他們建立了一組可與 UHV 并立的 STM 系統(tǒng)，
也不再需要使用超導(dǎo)磁浮效果來(lái)支撐，為了防止 STM 系統(tǒng)的晃動(dòng)，他們使用一套具有渦電流 damping 的 double-stage spring system
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