扫描隧道显微镜怎样操纵原子
扫描隧道显微镜(STM)单原子操纵的方式 单原子操纵有横向操纵和纵向操纵两种.。 横向操纵是指被操纵的原子在操纵过程中始终在表面上移动, 没有脱离表面的束缚, 即原子和表面之间的键不曾断裂。
扫描隧道显微镜的工作原理:就如同一根唱针扫过一张唱片,一根探针慢慢地通过要被分析的材料(针尖极为尖锐,仅仅由一个原子组成)。一个小小的电荷被放置在探针上,一股电流从探针流出,通过整个材料,到底层表面。
此外,扫描隧道显微镜在低温下(4K)可以利用探针尖端精确操纵原子,因此它在纳米科技既是重要的测量工具又是加工工具。
针尖的污染将会阻止它对表面的粘接,故使用过的针尖接触表面后将会刻出一个小坑,坑的周围还会有原先在坑内的原子翻出堆成的凸起边缘 。
扫描隧道显微镜一般用于导体和半导体表面的测定。原子力显微镜主要包括接触模式非接触模式和轻敲模式。
简单来说,STM利用隧穿电流的原理,就像手指轻轻触碰冰凉的金属表面,电流仅能通过极其微小的缝隙。当针尖接近样品表面时,如果存在电子,电流会通过针尖和样品之间的极小空隙,通过这一过程,STM能够生成极为精细的原子级图像。
扫描电子显微镜与透射电子显微镜
1扫描电镜和透射电镜的区别在结构基本工作原理和对样品的要求上。结构差异 主要体现在样品在电子束光路中的位置不同。
2扫描电子显微镜从原理上讲就是利用聚焦得非常细的高能电子束在试样上扫描,激发出各种物理信息。通过对这些信息的接受放大和显示成像,获得测试试样表面形貌的观察。
3透射电镜和扫描电镜的区别透射电镜和扫描电镜的区别:结构不同工作原理不同对样品的要求不同操作不同放大倍数不同用途不同等。
4相同点:扫描电镜和透射电镜这两种设备都使用电子来获取样品的图像,它们的主要组成部分相同。不同点:利用的电子种类不同;观察的图像不同;样品制备要求不同;分辨率及其条件不同;成像原理不同。
5方式不同:扫描电镜和电视扫描原理相同的成像方式,透射电镜和光学显微镜或者照相机成像原理相同的成像方式。实现不同:扫描电镜利用扫描透射电子显微镜可以观察较厚的试样和低衬度的试样。
原子力显微镜的原理及其应用
1原子力显微镜是一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。
2原子力显微镜工作原理:利用微悬臂感受和放大悬臂上尖细探针与受测样品原子之间的作用力,从而达到检测的目的,具有原子级的分辨率。由于原子力显微镜既可以观察导体,也可以观察非导体,从而弥补了扫描隧道显微镜的不足。
3工作原理 利用微悬臂感受和放大悬臂上尖细探针与受测样品原子之间的作用力,从而达到检测的目的,具有原子级的分辨率。由于原子力显微镜既可以观察导体,也可以观察非导体,从而弥补了扫描隧道显微镜的不足。
4原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)工作原理是利用一个对力敏感的探针针尖与样品之间的相互作用力来实现表面成像的。
5原子力显微镜(Atomic Force Microscope,简称AFM)主要依赖于一种精密机制来工作,那就是探测样品表面与微型力敏感元件之间极其微弱的原子间相互作用力。
6原子力显微镜是以扫描隧道显微镜基本原理发展起来的扫描探针显微镜。原子力显微镜的出现无疑为纳米科技的发展起到了推动作用。