ผลต่างระหว่างรุ่นของ "กล้องจุลทรรศน์แบบส่องกราดในอุโมงค์"

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
เรียกดูประวัติแบบโต้ตอบ
← การแก้ไขก่อนหน้าการแก้ไขถัดไป →
เนื้อหาที่ลบ เนื้อหาที่เพิ่ม
เห็นภาพข้อความวิกิ
Nullzerobot (คุย | ส่วนร่วม)
บอต
การแก้ไข 138,643 ครั้ง
ล เก็บกวาด
Nullzerobot (คุย | ส่วนร่วม)
บอต
การแก้ไข 138,643 ครั้ง
ล เก็บกวาด
บรรทัด 2: บรรทัด 2:
[[ไฟล์:Chiraltube.gif|thumb|An STM image of single-walled [[carbon nanotube]]]]
[[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>


เครื่อง STM มีพื้นฐานบนหลักการของ[[อุโมงค์ควอนตัม]] (quantum tunnelling) เมื่อนำปลายตัวนำไปใกล้กับพื้นผิวที่ต้องการตรวจสอบ จะเกิดไบแอส (โวลท์ที่ต่างกัน) ระหว่างพื้นผิวทั้งสองและทำให้อิเล็กตรอนสามารถลอดผ่านสุญญากาศระหว่างทั้งสองได้ "กระแสในอุโมงค์" ที่เกิดขึ้นคือฟังก์ชันระหว่างตำแหน่งของปลายตัวนำ โวลท์ที่ใช้ และความหนาแน่นภายในของสถานะ (local density of states; LDOS) ของสารตัวอย่างนั้น<ref name="Chen"/> การเก็บข้อมูลทำโดยการจับค่ากระแสขณะที่ปลายตัวนำเคลื่อนที่กราดไปทั่วพื้นผิว และมักแสดงผลในรูปของภาพ การใช้งาน STM เป็นเทคนิคอันท้าทาย เพราะต้องใช้พื้นผิวที่สะอาดและเสถียรอย่างยิ่ง ปลายตัวนำที่แหลม การควบคุมการสั่นอย่างเยี่ยมยอด และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อันสลับซับซ้อน
เครื่อง STM มีพื้นฐานบนหลักการของ[[อุโมงค์ควอนตัม]] (quantum tunnelling) เมื่อนำปลายตัวนำไปใกล้กับพื้นผิวที่ต้องการตรวจสอบ จะเกิดไบแอส (โวลท์ที่ต่างกัน) ระหว่างพื้นผิวทั้งสองและทำให้อิเล็กตรอนสามารถลอดผ่านสุญญากาศระหว่างทั้งสองได้ "กระแสในอุโมงค์" ที่เกิดขึ้นคือฟังก์ชันระหว่างตำแหน่งของปลายตัวนำ โวลท์ที่ใช้ และความหนาแน่นภายในของสถานะ (local density of states; LDOS) ของสารตัวอย่างนั้น<ref name="Chen"/> การเก็บข้อมูลทำโดยการจับค่ากระแสขณะที่ปลายตัวนำเคลื่อนที่กราดไปทั่วพื้นผิว และมักแสดงผลในรูปของภาพ การใช้งาน STM เป็นเทคนิคอันท้าทาย เพราะต้องใช้พื้นผิวที่สะอาดและเสถียรอย่างยิ่ง ปลายตัวนำที่แหลม การควบคุมการสั่นอย่างเยี่ยมยอด และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อันสลับซับซ้อน
บรรทัด 10: บรรทัด 10:


== 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].
*Chen, C. J.: Origin of Atomic Resolution on Metal Surfaces in Scanning Tunneling Microscopy, [http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.65.448 Physical Review Letters 65 (4), 1990, p. 448-451]
* Chen, C. J.: Origin of Atomic Resolution on Metal Surfaces in Scanning Tunneling Microscopy, [http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.65.448 Physical Review Letters 65 (4), 1990, p. 448-451]
*G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber, and E. Weibel, [http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.50.120 Phys. Rev. Lett. 50, 120 - 123 (1983)]
* G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber, and E. Weibel, [http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.50.120 Phys. Rev. Lett. 50, 120 - 123 (1983)]
*G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber, and E. Weibel, [http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.49.57 Phys. Rev. Lett. 49, 57 - 61 (1982)]
* G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber, and E. Weibel, [http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.49.57 Phys. Rev. Lett. 49, 57 - 61 (1982)]
*G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber, and E. Weibel, [http://dx.doi.org/10.1063/1.92999 Appl. Phys. Lett., Vol. 40, Issue 2, pp. 178-180 (1982)]
* G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber, and E. Weibel, [http://dx.doi.org/10.1063/1.92999 Appl. Phys. Lett., Vol. 40, Issue 2, pp. 178-180 (1982)]
*R. V. Lapshin, Feature-oriented scanning methodology for probe microscopy and nanotechnology, [http://stacks.iop.org/Nano/15/1135 Nanotechnology, volume 15, issue 9, pages 1135-1151, 2004]
* R. V. Lapshin, Feature-oriented scanning methodology for probe microscopy and nanotechnology, [http://stacks.iop.org/Nano/15/1135 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 [http://dx.doi.org/10.1088/1468-6996/9/1/013003 Sci. Technol. Adv. Mater. 9, 013003(9pp) (2008)] (free download).
* D. Fujita and K. Sagisaka, Topical review: Active nanocharacterization of nanofunctional materials by scanning tunneling microscopy [http://dx.doi.org/10.1088/1468-6996/9/1/013003 Sci. Technol. Adv. Mater. 9, 013003(9pp) (2008)] (free download).
*{{Cite book|url=http://books.google.com/?id=EXae0pjS2vwC&printsec=frontcover|title=Scanning probe microscopy and spectroscopy: methods and applications|author=Roland Wiesendanger|publisher=Cambridge University Press|year=1994|isbn=0521428475}}
* {{Cite book|url=http://books.google.com/?id=EXae0pjS2vwC&printsec=frontcover|title=Scanning probe microscopy and spectroscopy: methods and applications|author=Roland Wiesendanger|publisher=Cambridge University Press|year=1994|isbn=0521428475}}
*''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)
*[http://www.nano.geo.uni-muenchen.de/SW/images/zoom.html Zooming into the NanoWorld] (Animation with measured STM images)
* [http://www.nano.geo.uni-muenchen.de/SW/images/zoom.html Zooming into the NanoWorld] (Animation with measured STM images)
*[http://nobelprize.org/educational_games/physics/microscopes/scanning/index.html NobelPrize.org website about STM], including an interactive STM simulator.
* [http://nobelprize.org/educational_games/physics/microscopes/scanning/index.html NobelPrize.org website about STM], including an interactive STM simulator.
*[http://www.mobot.org/jwcross/spm/ SPM - Scanning Probe Microscopy Website]
* [http://www.mobot.org/jwcross/spm/ SPM - Scanning Probe Microscopy Website]
*[http://www.almaden.ibm.com/vis/stm/gallery.html STM Image Gallery at IBM Almaden Research Center]
* [http://www.almaden.ibm.com/vis/stm/gallery.html STM Image Gallery at IBM Almaden Research Center]
*[http://www.iap.tuwien.ac.at/www/surface/STM_Gallery/ STM Gallery at Vienna University of technology]
* [http://www.iap.tuwien.ac.at/www/surface/STM_Gallery/ STM Gallery at Vienna University of technology]
*[http://web.archive.org/web/20091028073926/http://www.geocities.com/spm_stm/Project.html Build a simple STM with a cost of materials less than $100.00 excluding oscilloscope]
* [http://web.archive.org/web/20091028073926/http://www.geocities.com/spm_stm/Project.html Build a simple STM with a cost of materials less than $100.00 excluding oscilloscope]
*[http://www.nanotimes-corp.com Nanotimes Simulation engine of scanning tunneling microscope]
* [http://www.nanotimes-corp.com Nanotimes Simulation engine of scanning tunneling microscope]
*[http://www.uni-ulm.de/~hhoster/personal/self_assembly.htm Structure and Dynamics of Organic Nanostructures discovered by STM]
* [http://www.uni-ulm.de/~hhoster/personal/self_assembly.htm Structure and Dynamics of Organic Nanostructures discovered by STM]
*[http://www.uni-ulm.de/~hhoster/personal/metal_organic.htm Metal organic coordination networks of oligopyridines and Cu on graphite investigated by STM]
* [http://www.uni-ulm.de/~hhoster/personal/metal_organic.htm Metal organic coordination networks of oligopyridines and Cu on graphite investigated by STM]
*[http://www.uni-ulm.de/~hhoster/personal/surface_alloys.html Surface Alloys discovered by STM]
* [http://www.uni-ulm.de/~hhoster/personal/surface_alloys.html Surface Alloys discovered by STM]
*[http://molecularmodelingbasics.blogspot.com/2009/09/tunneling-and-stm.html Animated illustration of tunneling and STM]
* [http://molecularmodelingbasics.blogspot.com/2009/09/tunneling-and-stm.html Animated illustration of tunneling and STM]
*[http://nanohub.org/resources/2620 60 second movie clip with an introduction to Scanning Tunneling Microscopy(STM)]
* [http://nanohub.org/resources/2620 60 second movie clip with an introduction to Scanning Tunneling Microscopy(STM)]


[[หมวดหมู่:กล้องจุลทรรศน์]]
[[หมวดหมู่:กล้องจุลทรรศน์]]

รุ่นแก้ไขเมื่อ 22:45, 30 มกราคม 2556

Image of reconstruction on a clean Gold(100) surface
An STM image of single-walled carbon nanotube

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

  1. ↑ G. Binnig, H. Rohrer (1986). "Scanning tunneling microscopy". IBM Journal of Research and Development. 30: 4.
  2. ↑ Press release for the 1986 Nobel Prize in physics
  3. ↑ C. Bai (2000). Scanning tunneling microscopy and its applications. New York: Springer Verlag. ISBN 3540657150.
  4. ↑ 4.0 4.1 C. Julian Chen (1993). Introduction to Scanning Tunneling Microscopy (PDF). Oxford University Press. ISBN 0195071506.

หนังสืออ่านเพิ่มเติม

แหล่งข้อมูลอื่น

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับ กล้องจุลทรรศน์แบบส่องกราดในอุโมงค์
เข้าถึงจาก "https://th.wikipedia.org/w/index.php?title=กล้องจุลทรรศน์แบบส่องกราดในอุโมงค์&oldid=4601669"