Сканирующий туннельный микроскоп
(далее СТМ) был изобретен в 1981 году немецким физиком Гердом Карлом Биннигом и швейцарским физиком Генрихом Рорером в Цюрехе.
Принцип работы
В СТМ острая металлическая игла подводится к образцу на расстояние нескольких ангстрем (0.1 нм). При подаче на иглу относительно образца небольшого потенциала возникает туннельный ток. Величина этого тока экспоненциально зависит от расстояния образец-игла.
В процессе сканирования игла движется вдоль поверхности образца, туннельный ток поддерживается стабильным за счёт действия обратной связи, и показания следящей системы меняются в зависимости от топографии поверхности. Такие изменения фиксируются, и на их основе строится карта высот.
Другая методика предполагает движение иглы на фиксированной высоте над поверхностью образца. В этом случае фиксируется изменение величины туннельного тока и на основе данной информации идёт построение топографии поверхности.
За его изобретение оба этих ученых были удостоены Нобелевской премии в 1986 году (поделив ее с Эрнстом Руске за ПЭМ).
Несмотря на огромные технические трудности, Рорер и Бинниг были настроены оптимистически. Как заметил впоследствии Рорер , «мы были совершенно уверены в успехе. С самого начала мы знали, что это будет важным продвижением вперед Удивительно лишь то, что нам удалось так быстро достичь желаемого». Первое успешное испытание сканирующего микроскопа Рорер и Бинниг провели весной 1981 г. при участии двух других сотрудников ИБМ Кристофера Гербера и Эдмунда Вейбеля им удалось достичь разрешения «шероховатостей» на поверхности кальциево-иридиево-оловянных кристаллов (CaIrSn4) высотой всего лишь в 1 атом. По иронии судьбы, когда они впервые направили статью с сообщением о полученных результатах в журнал, рецензент отверг ее, сочтя «недостаточно интересной».
Информацию предоставила Ананенкова Анастасия