Bài thuyết trình Kính hiển vi đường ngầm quét (STM)

Bài thuyết trình Kính hiển vi đường ngầm quét (STM) tập trung làm rõ về lịch sử, cơ chế hoạt động, thực nghiệm, ưu và nhược điểm, ứng dụng của kính hiển vi đường ngầm quét (STM). Với các bạn chuyên ngành Vật lý thì đây là tài liệu hữu ích.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài thuyết trình Kính hiển vi đường ngầm quét (STM) Trường ĐHKHTN-ĐHQGTPHCM Khoa Vật Lý Bộ môn Vật Lý Ứng Dụng GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng HV: Lê Phúc Quý Trần Thị Thủy Phạm Thị Hồng Hạnh -Lịch sử - Cơ chế -Cấu tạo -Thực nghiệm -Ưu điểm – Nhược điểm -Ứng dụng Lịch sử phát triển Được phát minh bởi Gerd Binnig và Heinrich Rohrer và đoạt giải Nobel vào năm 1986 Gerd Binnig Heinrich Rohrer  Nguyên tắc hoạt động và cơ chế Nguyên tắc để chế tạo STM: Dựa trên hiện tượng phát xạ lạnh  II.2 Cơ chế và nguyên tắc hoạt động của STM: - Một đầu dò kim loại đặt gần mẫu quan sát , giữa chúng có hiệu điện thế 10mV nhờ đó electron vượt đường ngầm.  Khi electron vượt đường ngầm ra ngoài tạo một dòng điện nhỏ được đầu dò ghi lại sau đó chuyển về máy tính ghi nhận tín hiệu và dựng lại bề mặt mẫu  Có hai cơ chế hoạt động chính - Độ cao của mẫu được giử nguyên , sự thay đổi ở bề mặt mẫu thay đổi ghi theo dạng tín hịêu điện - Độ cao đầu dò thay đổi sao cho dòng xuyên ngầm là const ghi nhận sự thay đổi củađầu dò  Cấu tạo  Mẫu: thường được đặt trong chân không cao để tránh bị làm bẩn.  Đầu dò: được gắn trên gốm áp điện và có thể dịch chuyển theo 3 phương khi có điện trường đặt lên gốm.  Mũi dò: được đặt sát bề mặt mẫu đến mức xuất hiện dòng điện tử ngầm giữa mũi dò và mẫu.  Khoảng cách giữa đầu dò và mẫu phải được giữ cố định trong khoảng 1/100 đường kính nguyên tử (khoảng 0.002nm).  Khi quét đầu dò lên 1 vùng nhỏ của bề mặt mẫu,sự di chuyển này được ghi lại và hình ảnh của bề mặt cò thể được thể hiện trên màn hình.  Thực nghiệm Biểu đồ cấu tạo của máy STM (cũ) Bệ chứa mẫu Mẫu Đầu dò Ống gốm piezo Chỉnh tinh Chỉnh thô Biểu đồ cấu tạo của máy STM (hiện đại) Các chi tiết máy Các chi tiết máy 1. Hốc đựng mẫu 1.Sample Receptacle 2. Giá giữ mẫu 2.Sample Holder 3. Đầu dò 3.Tip 4. Ống quét 4.Tube Scanner 5. Giá giữ ống 5.Scanner Holder 6. Lăng trụ màu ngọc bích 6.Sapphire Prism 7. Cụm điều khiển Piezo 7.Shear Piezo Stacks 8. Vỏ bảo vệ 8.Macor Body 9. Đĩa nhún 9.Spring Plate (not to scale) 10.Capacitive Sensor 10. Cảm biến tụ Các bước tiến hành đo: - Chuẩn bị đầu dò - Chuẩn bị mẫu - Tiến hành đo - Xử lý số liệu - Bảo dưỡng máy Chuẩn bị đầu dò - Bước chuẩn bị khó nhất - Cẩn thận tỉ mỉ - Thường bằng Tungsten, platinum-iridium -Cắt dây -Ngâm vào dung dịch khắc (kiềm) Gắn đầu dò vào giá: