روش هاي شناسايي و آناليز مواد (6)

ميکروسکوپ روبشي تونلي (STM) نوعي از ميکروسکوپ هاي الکتروني است که تصاوير 3 بعدي از نمونه ها ارائه مي دهد. در (STM) ساختار سطح مواد با استفاده از يک سوزن اسکن کننده سطح مطالعه مي شود. اين سوزن در فاصله ي معيني از سطح قرار مي گيرد.[15]
شنبه، 24 مرداد 1388
تخمین زمان مطالعه:
موارد بیشتر برای شما
روش هاي شناسايي و آناليز مواد (6)
روش هاي شناسايي و آناليز مواد (6)
روش هاي شناسايي و آناليز مواد (6)

مترجم : حبیب الله علیخانی
منبع : راسخون

ميکروسکوپ روبشي تونلي (STM)
تعريف

ميکروسکوپ روبشي تونلي (STM) نوعي از ميکروسکوپ هاي الکتروني است که تصاوير 3 بعدي از نمونه ها ارائه مي دهد. در (STM) ساختار سطح مواد با استفاده از يک سوزن اسکن کننده سطح مطالعه مي شود. اين سوزن در فاصله ي معيني از سطح قرار مي گيرد.[15]

اهميت (STM) در بسياري از علوم

مطالعه ي سطح، يک قسمت مهم در علم فيزيک است. که از جمله کاربردهاي خاص (STM)، فيزيک نيمه رساناها و ميکروالکترونيک است. در شيمي، واکنش هاي سطح نقش عمده اي ايفا مي کند. مثلاً بررسي کاتاليزورها و..
در مهندسي مواد مطالعه ي سطوح نيز براي فرآيندهاي مهندسي سطح، شناسايي فازها و اجزاي کامپوزيتي ضروري مي باشد. بنابراين درهر جايي که نياز به يک تصوير از آرايش اتم ها در سطح يک ماده باشد اين تکنيک تصويربرداري مي تواند به ما کمک کند.[14]
در شکل 1 تصوير يک (STM)را مي بينيد.

روش هاي شناسايي و آناليز مواد (6)

ميکروسکوپ هاي روبشي تونلي (STM) چگونه کار مي کنند؟

روش ميکروسکوپيک روبشي-تونلي يک تکنيک ابداع شده در دهه ي 1980 است. اين وسيله تصاوير از سطح جامد بارز وليشن بالا تهيه مي کند. عملکرد ميکروسکوپ روبشي تونلي(STM) بر اساس جريان تونلي استوار است. در واقع جريان تونلي هنگامي شروع به جاري شدن مي کند که پويشگر (قسمت نوک تيز اسکن کننده) به سطح رسانايي نزديک شود و در فاصله ي يک نانومتري سطح واقع شود. پويشگر نيز بر روي قسمت پيزوالکتريک واقع شده است که حرکات بسيار کوچک را به ولتاژ تبديل مي کند. در شکل 2 شما تيک کلي از يک (STM) را مي بينيد. بدين وسيله سيستم (STM) مي تواند فاصله ي ميان نمونه وپويشگر را به گونه اي ثابت نگه دارد که جريان تونلي برقرار شود. بدين وسيله آناليز سطح جسم انجام مي شود. حرکات پويشگر ثبت مي شود و تصوير آن به صورت يک سطح توپوگرافيک نمايش داده مي شود. در يک حالت ايده آل، اتم هاي منحصر بفرد سطح مي تواند بررسي و نمايش داده شوند. اين بايد مورد توجه قرار گيرد که به هر حال، تصاوير (STM) نه تنها ساختار ژئومتري نمونه را نمايش مي دهد بلکه همچنين وابسته بودن دانستيه ي الکتروني نواحي نمونه به خوبي نشان داده مي شوند. که مکانيزم واکنش نمونه -پويشگر هنوز معلوم نشده است.
اگرچه (STM)، خودش براي کار کردن به خلأ نياز ندارد. (اين وسيله در هوا به خوبي زير مايع کار مي کند.) ولي خلأ فوق العاده بالا براي جلوگيري از واکنش نمونه و محيط (هوا)نياز است.[16]

روش هاي شناسايي و آناليز مواد (6)

اجزاي ميکروسکوپ روبشي تونلي (STM)

1)سيستم پويشگر نمونه
اين سيستم شامل يک قسمت نوک تيز (Tip) و يک تيوپ پيزوالکتريک است که کوچکترين حرکات مکانيکي قسمت نوک تيز به صورت انرژي الکتريکي تبديل مي شوند.
2)واحد کنترل فاصله و پويش
اين واحد شامل يک مپلي فايد است که با اندازه گيري جريان تونلي فاصله ي قسمت نوک تيز را کنترل مي کند و حرکات قسمت نوک تيز را ثبت مي کند.
3)واحد پردازش داده ها ونمايش آنها
اين قسمت شامل يک مانيتور و کامپيوتر است که وظيفه ي آن ايجاد تصاوير توپوگرافي از داده هاي ارسالي از بخش کنترل فاصله و پويش است.
6)سيستم خلأ
اين سيستم بايد خلأي بسيار خوب جهت جلوگيري از اکسيد شدن و کثيف شدن سطح نمونه ايجاد کند و البته اين سيستم کار مفيدي براي دستگاه انجام نمي دهد. و همانگونه که گفتيم اين دستگاه ، توانايي کار در محيط هوا را نيز دارند.

روش هاي شناسايي و آناليز مواد (6)

گسترش و تعميم ميکروسکوپ هاي روبشي تونلي

تکنيک هاي بسيار ديگر بر پايه ي (STM) ايجاد شده است اين تکنيک ها شامل:
1)ميکروسکوپ روبشي فوتوني (PSTM)
اين وسيله از يک پويشگر اپتيکي ساخته شده است.
2)ميکروسکوپ تونلي پتانسيل سنجي (STP)
اين وسيله پتانسيل الکتريکي را در سطح اندازه گيري مي کند.
3)ميکروسکوپ روبشي تونلي پلاريزاسيون اسپيني (SPSTM)
اين ميکروسکوپ از يک قسمت پويشگر فرو مغناطيسي تشکيل شده است. البته اين تکنيک (پلاريزاسيون اسپيني الکترون ها) براي نمونه هاي مغناطيسي کاربرد دارد.[15]




نظرات کاربران
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
مقالات مرتبط
موارد بیشتر برای شما
چگونه ترجمه را به یک حرفه درآمدزا تبدیل کنیم؟
چگونه ترجمه را به یک حرفه درآمدزا تبدیل کنیم؟
حکمت | هم نشینی با دانشمندان / استاد توکلی
play_arrow
حکمت | هم نشینی با دانشمندان / استاد توکلی
تصاویری از عملیات پدافندی مقابل بمب سنگرشکن در نطنز
play_arrow
تصاویری از عملیات پدافندی مقابل بمب سنگرشکن در نطنز
مهدی طارمی دربی میلان را به آتش کشید
play_arrow
مهدی طارمی دربی میلان را به آتش کشید
ماجرای استعفای نخست وزیر کانادا
play_arrow
ماجرای استعفای نخست وزیر کانادا
تصاویر باورنکردنی از پرواز یک مرغ در یک مسافت طولانی
play_arrow
تصاویر باورنکردنی از پرواز یک مرغ در یک مسافت طولانی
کاهش انرژی با عایق نانویی
play_arrow
کاهش انرژی با عایق نانویی
ویدیویی با بازدید میلیونی؛ سرسره بازی یک کلاغ روی برف!
play_arrow
ویدیویی با بازدید میلیونی؛ سرسره بازی یک کلاغ روی برف!
خاطره‌ای عجیب از رزمنده جانباز دفاع مقدس
play_arrow
خاطره‌ای عجیب از رزمنده جانباز دفاع مقدس
رفتار شهید کاظمی زمانی که متوجه سرماخوردگی یک سرباز شد!
play_arrow
رفتار شهید کاظمی زمانی که متوجه سرماخوردگی یک سرباز شد!
حیرت مقام اسرائیلی از میزان حجم جاسوسی اسرائلی‌ها برای ایران!
play_arrow
حیرت مقام اسرائیلی از میزان حجم جاسوسی اسرائلی‌ها برای ایران!
مراحل جذاب ساخت تابه استیل
play_arrow
مراحل جذاب ساخت تابه استیل
خاطره جالب دیپلمات ایرانی از جمله سفیر زن اسلواکی خطاب به او بعد از عدم دست دادن
play_arrow
خاطره جالب دیپلمات ایرانی از جمله سفیر زن اسلواکی خطاب به او بعد از عدم دست دادن
توضیحات دادستان رشت درباره حادثه گروگانگیری یک خانواده پنج نفره به مدت دو سال در گرگان
play_arrow
توضیحات دادستان رشت درباره حادثه گروگانگیری یک خانواده پنج نفره به مدت دو سال در گرگان
رمزگشایی از حرکت نمادین انگشت در دعای (یا مَنْ اَرْجُوهُ)
رمزگشایی از حرکت نمادین انگشت در دعای (یا مَنْ اَرْجُوهُ)