ผลต่างระหว่างรุ่นของ "กล้องจุลทรรศน์แบบส่องกราดในอุโมงค์"
เนื้อหาที่ลบ เนื้อหาที่เพิ่ม
Nullzerobot (คุย | ส่วนร่วม) ล r2.7.3) (โรบอต เพิ่ม: ar, bg, bs, ca, cs, da, de, eo, es, fa, fi, fr, he, hi, id, it, ja, nl, no, pl, pt, ru, simple, sl, sr, sv, ta, uk, vi, zh |
Nullzerobot (คุย | ส่วนร่วม) ล เก็บกวาด |
||
| บรรทัด 1: | บรรทัด 1: | ||
[[ |
[[ไฟล์:Atomic resolution Au100.JPG|thumb|Image of reconstruction on a clean [[Gold]][[Miller index|(100)]] surface]] |
||
[[ |
[[ไฟล์:Chiraltube.gif|thumb|An STM image of single-walled [[carbon nanotube]]]] |
||
'''กล้องจุลทรรศน์แบบส่องกราดในอุโมงค์''' ({{lang-en|scanning tunneling microscope}}; STM) คือเครื่องมือสำหรับการจับภาพพื้นผิวในระดับของอะตอม คิดค้นขึ้นโดย [[Gerd Binnig]] และ [[Heinrich Rohrer]] (จาก[[ไอบีเอ็ม]] ซูริก) ในปี ค.ศ. 1981 และทำให้ทั้งสองได้รับ[[รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์]]ในปี ค.ศ. 1986<ref name="Binnig">{{Cite journal|author=G. Binnig, H. Rohrer|title=Scanning tunneling microscopy|journal=IBM Journal of Research and Development|volume=30|page=4|year=1986}}</ref><ref>[http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1986/press.html Press release for the 1986 Nobel Prize in physics]</ref> สำหรับ STM เครื่องหนึ่ง ค่าความละเอียดที่ดีควรอยู่ที่ 0.1 [[นาโนเมตร]]ในแนวขวาง และ 0.01 นาโนเมตรในแนวลึก<ref name="Bai">{{Cite book|author=C. Bai|title=Scanning tunneling microscopy and its applications|publisher=Springer Verlag|place=New York|year=2000|url=http://books.google.com/?id=3Q08jRmmtrkC&pg=PA345|isbn=3540657150}}</ref> ด้วยค่าความละเอียดขนาดนี้ อะตอมแต่ละหน่วยในสสารจะมีการหมุนเวียนและจับภาพไว้ได้ เราสามารถใช้ STM ได้ไม่เพียงในที่สุญญากาศยิ่งยวด แต่ยังใช้ได้ในอากาศ ในน้ำ และของเหลวอื่นๆ หรือในก๊าซ และที่ระดับอุณหภูมิแตกต่างกันได้ตั้งแต่เกือบ[[ศูนย์องศาสัมบูรณ์|ศูนย์เคลวิน]]ไปจนถึงหลายร้อยองศาเซลเซียส<ref name="Chen">{{Cite book|author=C. Julian Chen|title=Introduction to Scanning Tunneling Microscopy|year=1993|url=http://www.columbia.edu/~jcc2161/documents/STM_2ed.pdf|isbn=0195071506|publisher=Oxford University Press}}</ref> |
'''กล้องจุลทรรศน์แบบส่องกราดในอุโมงค์''' ({{lang-en|scanning tunneling microscope}}; STM) คือเครื่องมือสำหรับการจับภาพพื้นผิวในระดับของอะตอม คิดค้นขึ้นโดย [[Gerd Binnig]] และ [[Heinrich Rohrer]] (จาก[[ไอบีเอ็ม]] ซูริก) ในปี ค.ศ. 1981 และทำให้ทั้งสองได้รับ[[รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์]]ในปี ค.ศ. 1986<ref name="Binnig">{{Cite journal|author=G. Binnig, H. Rohrer|title=Scanning tunneling microscopy|journal=IBM Journal of Research and Development|volume=30|page=4|year=1986}}</ref><ref>[http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1986/press.html Press release for the 1986 Nobel Prize in physics]</ref> สำหรับ STM เครื่องหนึ่ง ค่าความละเอียดที่ดีควรอยู่ที่ 0.1 [[นาโนเมตร]]ในแนวขวาง และ 0.01 นาโนเมตรในแนวลึก<ref name="Bai">{{Cite book|author=C. Bai|title=Scanning tunneling microscopy and its applications|publisher=Springer Verlag|place=New York|year=2000|url=http://books.google.com/?id=3Q08jRmmtrkC&pg=PA345|isbn=3540657150}}</ref> ด้วยค่าความละเอียดขนาดนี้ อะตอมแต่ละหน่วยในสสารจะมีการหมุนเวียนและจับภาพไว้ได้ เราสามารถใช้ STM ได้ไม่เพียงในที่สุญญากาศยิ่งยวด แต่ยังใช้ได้ในอากาศ ในน้ำ และของเหลวอื่นๆ หรือในก๊าซ และที่ระดับอุณหภูมิแตกต่างกันได้ตั้งแต่เกือบ[[ศูนย์องศาสัมบูรณ์|ศูนย์เคลวิน]]ไปจนถึงหลายร้อยองศาเซลเซียส<ref name="Chen">{{Cite book|author=C. Julian Chen|title=Introduction to Scanning Tunneling Microscopy|year=1993|url=http://www.columbia.edu/~jcc2161/documents/STM_2ed.pdf|isbn=0195071506|publisher=Oxford University Press}}</ref> |
||
| บรรทัด 9: | บรรทัด 9: | ||
{{รายการอ้างอิง}} |
{{รายการอ้างอิง}} |
||
==หนังสืออ่านเพิ่มเติม== |
== หนังสืออ่านเพิ่มเติม == |
||
*Tersoff, J.: Hamann, D. R.: Theory of the scanning tunneling microscope, [http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.31.805 Physical Review B 31, 1985, p. 805 - 813]. |
*Tersoff, J.: Hamann, D. R.: Theory of the scanning tunneling microscope, [http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.31.805 Physical Review B 31, 1985, p. 805 - 813]. |
||
*Bardeen, J.: Tunnelling from a many-particle point of view, [http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.6.57 Physical Review Letters 6 (2), 1961, p. 57-59]. |
*Bardeen, J.: Tunnelling from a many-particle point of view, [http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.6.57 Physical Review Letters 6 (2), 1961, p. 57-59]. |
||
| บรรทัด 21: | บรรทัด 21: | ||
*''Theory of STM and Related Scanning Probe Methods.'' Springer Series in Surface Sciences, Band 3. Springer, Berlin 1998 |
*''Theory of STM and Related Scanning Probe Methods.'' Springer Series in Surface Sciences, Band 3. Springer, Berlin 1998 |
||
==แหล่งข้อมูลอื่น== |
== แหล่งข้อมูลอื่น == |
||
{{คอมมอนส์-หมวดหมู่|Scanning tunneling microscope}} |
{{คอมมอนส์-หมวดหมู่|Scanning tunneling microscope}} |
||
*[http://www.fz-juelich.de/ibn/microscope_e A microscope is filming a microscope] (Mpeg, AVI movies) |
*[http://www.fz-juelich.de/ibn/microscope_e A microscope is filming a microscope] (Mpeg, AVI movies) |
||
รุ่นแก้ไขเมื่อ 01:51, 30 มกราคม 2556
กล้องจุลทรรศน์แบบส่องกราดในอุโมงค์ (อังกฤษ: scanning tunneling microscope; STM) คือเครื่องมือสำหรับการจับภาพพื้นผิวในระดับของอะตอม คิดค้นขึ้นโดย Gerd Binnig และ Heinrich Rohrer (จากไอบีเอ็ม ซูริก) ในปี ค.ศ. 1981 และทำให้ทั้งสองได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี ค.ศ. 1986[1][2] สำหรับ STM เครื่องหนึ่ง ค่าความละเอียดที่ดีควรอยู่ที่ 0.1 นาโนเมตรในแนวขวาง และ 0.01 นาโนเมตรในแนวลึก[3] ด้วยค่าความละเอียดขนาดนี้ อะตอมแต่ละหน่วยในสสารจะมีการหมุนเวียนและจับภาพไว้ได้ เราสามารถใช้ STM ได้ไม่เพียงในที่สุญญากาศยิ่งยวด แต่ยังใช้ได้ในอากาศ ในน้ำ และของเหลวอื่นๆ หรือในก๊าซ และที่ระดับอุณหภูมิแตกต่างกันได้ตั้งแต่เกือบศูนย์เคลวินไปจนถึงหลายร้อยองศาเซลเซียส[4]
เครื่อง STM มีพื้นฐานบนหลักการของอุโมงค์ควอนตัม (quantum tunnelling) เมื่อนำปลายตัวนำไปใกล้กับพื้นผิวที่ต้องการตรวจสอบ จะเกิดไบแอส (โวลท์ที่ต่างกัน) ระหว่างพื้นผิวทั้งสองและทำให้อิเล็กตรอนสามารถลอดผ่านสุญญากาศระหว่างทั้งสองได้ "กระแสในอุโมงค์" ที่เกิดขึ้นคือฟังก์ชันระหว่างตำแหน่งของปลายตัวนำ โวลท์ที่ใช้ และความหนาแน่นภายในของสถานะ (local density of states; LDOS) ของสารตัวอย่างนั้น[4] การเก็บข้อมูลทำโดยการจับค่ากระแสขณะที่ปลายตัวนำเคลื่อนที่กราดไปทั่วพื้นผิว และมักแสดงผลในรูปของภาพ การใช้งาน STM เป็นเทคนิคอันท้าทาย เพราะต้องใช้พื้นผิวที่สะอาดและเสถียรอย่างยิ่ง ปลายตัวนำที่แหลม การควบคุมการสั่นอย่างเยี่ยมยอด และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อันสลับซับซ้อน
อ้างอิง
- ↑ G. Binnig, H. Rohrer (1986). "Scanning tunneling microscopy". IBM Journal of Research and Development. 30: 4.
- ↑ Press release for the 1986 Nobel Prize in physics
- ↑ C. Bai (2000). Scanning tunneling microscopy and its applications. New York: Springer Verlag. ISBN 3540657150.
- ↑ 4.0 4.1 C. Julian Chen (1993). Introduction to Scanning Tunneling Microscopy (PDF). Oxford University Press. ISBN 0195071506.
หนังสืออ่านเพิ่มเติม
- Tersoff, J.: Hamann, D. R.: Theory of the scanning tunneling microscope, Physical Review B 31, 1985, p. 805 - 813.
- Bardeen, J.: Tunnelling from a many-particle point of view, Physical Review Letters 6 (2), 1961, p. 57-59.
- Chen, C. J.: Origin of Atomic Resolution on Metal Surfaces in Scanning Tunneling Microscopy, Physical Review Letters 65 (4), 1990, p. 448-451
- G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber, and E. Weibel, Phys. Rev. Lett. 50, 120 - 123 (1983)
- G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber, and E. Weibel, Phys. Rev. Lett. 49, 57 - 61 (1982)
- G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber, and E. Weibel, Appl. Phys. Lett., Vol. 40, Issue 2, pp. 178-180 (1982)
- R. V. Lapshin, Feature-oriented scanning methodology for probe microscopy and nanotechnology, Nanotechnology, volume 15, issue 9, pages 1135-1151, 2004
- D. Fujita and K. Sagisaka, Topical review: Active nanocharacterization of nanofunctional materials by scanning tunneling microscopy Sci. Technol. Adv. Mater. 9, 013003(9pp) (2008) (free download).
- Roland Wiesendanger (1994). Scanning probe microscopy and spectroscopy: methods and applications. Cambridge University Press. ISBN 0521428475.
- Theory of STM and Related Scanning Probe Methods. Springer Series in Surface Sciences, Band 3. Springer, Berlin 1998
แหล่งข้อมูลอื่น
วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับ กล้องจุลทรรศน์แบบส่องกราดในอุโมงค์
- A microscope is filming a microscope (Mpeg, AVI movies)
- Zooming into the NanoWorld (Animation with measured STM images)
- NobelPrize.org website about STM, including an interactive STM simulator.
- SPM - Scanning Probe Microscopy Website
- STM Image Gallery at IBM Almaden Research Center
- STM Gallery at Vienna University of technology
- Build a simple STM with a cost of materials less than $100.00 excluding oscilloscope
- Nanotimes Simulation engine of scanning tunneling microscope
- Structure and Dynamics of Organic Nanostructures discovered by STM
- Metal organic coordination networks of oligopyridines and Cu on graphite investigated by STM
- Surface Alloys discovered by STM
- Animated illustration of tunneling and STM
- 60 second movie clip with an introduction to Scanning Tunneling Microscopy(STM)