Kynning á göng rafeindasmásjánni
Skanna jarðganga rafeindasmásjá (STM) er eins konar tæki sem notar jarðgangaáhrif í skammtafræði til að kanna uppbyggingu yfirborðs efnis með því að nota skammtagönguáhrif rafeinda á milli atóma til að breyta röðun atóma á yfirborði efnis. inn í myndupplýsingar.
Kynning
Sendingarrafeindasmásjá er gagnleg til að fylgjast með heildarbyggingu efnis, en erfiðara er að greina yfirborðsbygginguna. Þetta er vegna þess að rafeindasmásjárgreining samanstendur af háorku raforku sem fer í gegnum sýnið til að fá upplýsingar sem endurspegla innri upplýsingar sýnisefnisins. Þó að rafeindasmásjá (SEM) geti leitt í ljós ákveðnar yfirborðsaðstæður, er svokallað "yfirborð" sem greint er alltaf á ákveðnu dýpi vegna þess að rafeindir sem falla hafa alltaf ákveðna orku og smjúga inn í sýnishornið, og fléttuhraði er líka mjög takmarkað. Vel má nota sviði rafeindasmásjár (FEM) og sviðijónasmásjá (FIM) fyrir yfirborðsrannsóknir, en sýnin verða að vera sérstaklega útbúin og aðeins hægt að setja á oddinn af mjög fínni nál og sýnin þurfa að vera fær um að standast hátt rafsvið, sem takmarkar umfang notkunar þess.
Skönnun jarðganga rafeindasmásjár (STM) virkar á allt annarri meginreglu. Það aflar ekki upplýsinga um sýnisefnið með virkni rafeindageisla á sýnið (td sendingar- og skanna rafeindasmásjár), né rannsakar sýnisefnið með því að mynda það með myndun útstraums (td sviðsgeislunarrafeind) smásjár) með háu rafsviði sem gefur rafeindum í sýninu meiri orku en losun, en með því að rannsaka jarðgangastraum á yfirborði sýnisins, sem hægt er að nota til að mynda yfirborðið. Það er með því að greina göngstrauminn á yfirborði sýnisins til að mynda, til að rannsaka yfirborð sýnisins.
Meginregla
Skannagöngusmásjáin er ný tegund af smásjá sem getur greint yfirborðsformgerð fasts efnis með því að greina jarðgangastrauma rafeinda í atómum á yfirborði fastefnisins samkvæmt meginreglunni um jarðgangaáhrif í skammtafræði.
Vegna jarðgangaáhrifa rafeinda eru rafeindirnar í málminum ekki alveg bundnar innan yfirborðsmarkanna, þ.e. þéttleiki rafeinda fellur ekki skyndilega niður í núll við yfirborðsmörk, heldur eyðist veldisvísis utan yfirborðsins; rotnunarlengdin er um 1 nm, sem er mælikvarði á rafeindaflóttann frá yfirborðsmöguleikahindruninni. Ef tveir málmar eru nálægt hvor öðrum geta rafeindaský þeirra skarast; ef lítil spenna er sett á milli málmanna tveggja, þá er hægt að sjá straum (kallaður jarðgangastraumur) á milli þeirra.
