Avantaj inik ki genyen nan optik mikwoskòp pwofonde
Lè istwa devlope nan ane 1980 yo, yon nouvo mikwoskòp pwofonde analiz sifas (STM) te fèt, ki te baze sou fizik ak entegre ak anpil teknoloji modèn. STM pa sèlman gen yon rezolisyon espasyal segondè (jiska O.1nm nan direksyon orizontal, men pi bon pase O.01nm nan direksyon vètikal), li ka dirèkteman obsève estrikti nan atomik sou sifas la nan matyè, men tou, manipile atòm ak molekil, konsa enpoze volonte subjectif imen sou lanati. Li ka di ke mikwoskòp pwofonde optik la se ekstansyon nan je imen ak men ak kristalizasyon nan bon konprann imen an.
Prensip k ap travay nan optik mikwoskòp pwofonde baze sou divès kalite pwopriyete fizik nan ranje mikwoskopik oswa mezoskopik, epi yo detekte entèraksyon ki genyen ant yo lè yo tcheke pwofonde ultra-amann la ak linearite atomik pi wo a sifas sibstans etidye a, konsa tankou jwenn sifas la. karakteristik sibstans etidye a. Diferans prensipal ant diferan kalite SPM se nan karakteristik pwent zegwi yo ak mòd entèraksyon korespondan echantiyon pwent zegwi yo.
Prensip k ap travay la soti nan prensip tinèl nan mekanik pwopòsyon. Nwayo li se yon pwent zegwi ki ka eskane sou sifas echantiyon an, gen yon sèten vòltaj patipri ak echantiyon an, ak dyamèt li se echèl atomik. Paske pwobabilite pou tinèl elèktron gen yon relasyon negatif eksponansyèl ak lajè baryè V(r), lè distans ki genyen ant pwent zegwi a ak echantiyon an trè pre, baryè ki genyen ant yo vin trè mens, epi nwaj elèktron yo sipèpoze chak. lòt. Lè yo aplike yon vòltaj ant pwent zegwi a ak echantiyon an, elektwon yo ka transfere soti nan pwent zegwi a nan echantiyon an oswa soti nan echantiyon an nan pwent zegwi a atravè efè a tinèl, fòme yon kouran tinèl. Lè w anrejistre chanjman aktyèl tinèl ant pwent zegwi a ak echantiyon an, yo ka jwenn enfòmasyon sou mòfoloji sifas echantiyon an.
Konpare ak lòt teknoloji analiz sifas, SPM gen avantaj inik:
(1) Li gen rezolisyon segondè nan nivo atomik. Rezolisyon STM nan direksyon paralèl ak pèpandikilè ak sifas echantiyon an ka rive nan 0.1nm ak 0.01nm respektivman, pou yon sèl atòm ka distenge.
(2) Yo ka jwenn imaj ki genyen twa dimansyon nan sifas la nan espas reyèl la an tan reyèl, ki ka itilize pou etidye estrikti sifas la avèk oswa san peryodikite, epi yo ka obsèvasyon sa a ka itilize pou etidye pwosesis dinamik yo tankou difizyon sifas yo. .
(3) Yo ka obsève estrikti sifas lokal yon sèl kouch atomik olye pou yo pwopriyete mwayèn yon imaj endividyèl oswa tout sifas la, kidonk domaj sifas, rekonstriksyon sifas, fòm ak pozisyon sifas adsorban yo, ak rekonstriksyon sifas ki te koze pa adsorban. ka obsève dirèkteman.
(4) Li ka travay nan diferan anviwònman tankou vakyòm, atmosfè, tanperati nòmal, elatriye, e menm echantiyon an ka benyen nan dlo ak lòt solisyon, san yo pa teknoloji espesyal preparasyon echantiyon, ak pwosesis deteksyon an pa gen okenn domaj nan echantiyon an. . Karakteristik sa yo espesyalman apwopriye pou etidye echantiyon byolojik ak evalye sifas echantiyon yo anba diferan kondisyon eksperimantal, tankou mekanis katalitik eterojèn, mekanis superconducting, kontwole chanjman sifas elektwòd pandan reyaksyon elektwochimik ak sou sa.
(5) Avèk espektroskopi tinèl optik (STS), yo ka jwenn enfòmasyon sou estrikti elektwonik sifas la, tankou dansite eta nan diferan nivo sifas la, pèlen elèktron sifas la, chanjman baryè sifas la ak estrikti diferans enèji. .
