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STM概述

2018.6.28

 STM概述

  1982年,国际商业机器公司苏黎世实验室的G..Binnig和HeinrichRohrer及其同事们共同研制成功了世界上第一台新型的表面分析仪器—扫描隧道显微镜(ScanningTunnelingMicroscope,简称STM)。STM的出现,使人类第一次能够实时地观察单个原子在物质表面的排列状态,研究与表面电子行为有关的物理和化学性质,在表面科学、材料科学等领域的研究中具有重大的意义和广阔的应用前景,被国际科学界公认为八十年代世界十大科技成就之一。为表彰STM的发明者们对科学研究的杰出贡献,1986年宾尼和罗雷尔因此获得诺贝尔物理学奖。

  STM是继高分辨透射电子显微镜,场离子显微镜之后,第三种在原子尺度观察物质表面结构的显微镜,其分辨率在水平方向可达0.1nm,垂直方向可达0.01nm,它的出现标志着纳米技术研究的一个最重大的转折,甚至可以标志着纳米技术研究的正式起步,这是因为STM具有原子和纳米尺度的分析和加工的能力。使用STM,在物理学和化学领域,可用于研究原子之间的微小结合能,制造人造分子;在生物学领域,可用于研究生物细胞和染色体内的单个蛋白质和DNA分子的结构,进行分子切割和组装手术;在材料学领域,可以用于分析材料的晶格和原子结构,考察晶体中原子尺度上的缺陷;在微电子领域,则可以用于加工小至原子尺度的新型量子器件


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