Sonda microscop cu scanare Primul

Ideea de imagistica ultra-înaltă rezoluție a suprafeței probei cu o sondă ascuțită a fost propusă în 1966 și implementat în 1972 de către Russell Young, care a studiat suprafata fizica.

Schema de instalare Yang prezentat în Fig. Proba este atașat la mecanismul conductor de aprovizionare dur, bazat pe microscrews diferențial. Proba este aplicată la un ac de tungsten acută, atașat la o precizie XYZ-scanner cu piezo. Diferența de potențial aplicată între sondă de ac și proba determină emisia de electroni, care este înregistrată cu dispozitivul. Mecanismul de feedback menține un curent de emisie constantă, schimbarea poziției sondei pe coordonata Z (adică distanța dintre sondă și suprafață). Înregistrarea semnalului de feedback la un înregistrator sau osciloscop permite restabilirea reliefului de suprafață.

Deși rezoluția spațială a dispozitivului Yang în planul eșantionului nu este mai mare decât microscopul optic convențional, instalarea a avut toate trăsăturile caracteristice ale SPM și lăsate să se distingă straturi atomice pe eșantion.

Câțiva ani mai târziu, la sfârșitul anilor '70, fizicienii Binning si Rohrer la IBM Research Laboratory din Zurich, a început dezvoltarea plantei, care mai târziu a devenit primul microscop de scanare de tunel. Cu o vastă experiență în microscopie electronică, și explorarea efectul de tunel, au ajuns la ideea de a stabili creaturi, similare Topografiner'om Young.

Dar, în loc de curentul de emisie, au folosit efectul de tunel curent, ceea ce a permis să crească rezoluția dispozitivului de ordine de mărime. o multitudine de imagini au fost obținute cu rezoluție atomică, o îmbunătățire suplimentară a dispozitivului a condus la crearea multor altor tipuri de SPM. În 1986, pentru crearea unui microscop de scanare de tunel, Binning si Rohrer au primit Premiul Nobel pentru fizică. Istoria primului STM poate învăța de la Nobel vorbire Binning

Odată cu îmbunătățirea în continuare a plantelor, cercetătorii au învățat să măsoare nu numai topografia de suprafață, dar, de asemenea, manipula atomi individuali! Importanța acestui eveniment este comparabil cu producția primului satelit artificial pe orbita Pământului, și, probabil, acesta este primul pas spre crearea celor mai importante tehnologii ale viitorului.

Folosind consola a permis investigarea probelor neconductoare. O îmbunătățire suplimentară a sistemelor de detectare a condus la dezvoltarea de microscoape care pot face măsurători nu numai în aer, ci în lichid, care este deosebit de important in studiul probelor biologice. În plus, metodele de măsurare a forței dezvoltate de interacțiunea cantilever și proba, prin care este posibil să se determine forțele care apar între atomii individuali cu valori tipice 10 -9 newtoni.

De la mijlocul anilor '80 există o creștere explozivă a numărului de publicații referitoare la microscop sonda. A existat o mulțime de soiuri de SPM, o serie de dispozitive disponibile comercial din microscopie manuale sondă, elementele de bază ale SPM sunt studiate în cadrul mai multor instituții de învățământ superior.