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走査トンネル顕微鏡 そうさトンネルけんびきょうscanning tunneling microscope; STM

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

走査トンネル顕微鏡
そうさトンネルけんびきょう
scanning tunneling microscope; STM

真空中に置いた導電性の試料表面に,探針電極を数オングストローム程度まで近づけると,低電界でも試料中の電子が電極にトンネルする。このトンネル電流は試料表面と電極の間隔にきわめて敏感であることから,探針を試料表面で走査すれば,原子層秩序の凹凸を反映した試料表面像が得られる。 1982年に G.ビニヒらによって実現され,その後の改良により大気中・溶液中でも可能となった。基本となる技術は,(1) 探針と試料の相対的振動の除去,(2) 0.1オングストロームオーダーの探針の走査,(3) 雑音に強い信号処理,である。探針の制御には特殊なピエゾ素子などを用いる。

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