Микроскопия с атомным разрешением
Микроскопия с атомным разрешением — это метод микроскопии, позволяющий получать изображения с разрешением на уровне отдельных атомов. Этот метод используется для изучения структуры материалов на наномасштабном уровне.
История и теоретические основы[править]
Первые методы микроскопии с атомным разрешением появились в 1980-х годах с изобретением сканирующего туннельного микроскопа Генрихом Рорером и Гердом Биннигом, за что они получили Нобелевскую премию по физике в 1986 году[1].
Сканирующий туннельный микроскоп использует квантово-механический эффект туннелирования электронов для получения изображений поверхности на атомарном уровне. Другие важные методы включают атомно-силовую микроскопию (AFM) и электронную микроскопию высокого разрешения (HREM).
Принципы работы[править]
Сканирующий туннельный микроскоп: Работает на основе туннельного эффекта, при котором электроны проходят через тонкий вакуумный барьер между острие и поверхностью образца[2].
Атомно-силовая микроскопия: Использует механический зонд для сканирования поверхности и измерения силы взаимодействия между зондом и атомами на поверхности[3].
Свойства[править]
1. Высокое разрешение: Позволяет наблюдать отдельные атомы и молекулы на поверхности материалов[4].
2. Трехмерное изображение: Обеспечивает возможность получения трехмерных изображений поверхности[5].
Применения[править]
1. Нанотехнологии: Изучение и модификация наноматериалов для создания новых устройств и технологий[6].
2. Материаловедение: Исследование структуры и свойств материалов на атомарном уровне[7].
3. Биология: Изучение биологических макромолекул и их взаимодействий[8].
Современные исследования[править]
Современные исследования направлены на улучшение методов атомного разрешения и разработку новых подходов для изучения динамических процессов на наномасштабном уровне[9].
Примечания[править]
- ↑ Binnig, G., & Rohrer, H. (1986). Scanning tunneling microscopy—from birth to adolescence. Reviews of Modern Physics, 59(3), 615-625.
- ↑ Chen, C. J. (1993). Introduction to Scanning Tunneling Microscopy. Oxford University Press.
- ↑ Giessibl, F. J. (2003). Advances in atomic force microscopy. Reviews of Modern Physics, 75(3), 949-983.
- ↑ Chen, C. J. (1993). Introduction to Scanning Tunneling Microscopy. Oxford University Press.
- ↑ Giessibl, F. J. (2003). Advances in atomic force microscopy. Reviews of Modern Physics, 75(3), 949-983.
- ↑ Eigler, D. M., & Schweizer, E. K. (1990). Positioning single atoms with a scanning tunneling microscope. Nature, 344(6266), 524-526.
- ↑ Meyer, G., & Rieder, K. H. (2009). Scanning tunneling microscopy. Applied Physics A, 64(5), 531-541.
- ↑ Henderson, R. (1995). The potential and limitations of neutrons, electrons and X-rays for atomic resolution microscopy of unstained biological molecules. Quarterly Reviews of Biophysics, 28(2), 171-193.
- ↑ Hofer, W. A., Foster, A. S., & Shluger, A. L. (2003). Theories of scanning probe microscopes at the atomic scale. Reviews of Modern Physics, 75(4), 1287-1331.
Использованные источники[править]
1. Binnig, G., & Rohrer, H. (1986). Scanning tunneling microscopy—from birth to adolescence. Reviews of Modern Physics, 59(3), 615-625.
2. Chen, C. J. (1993). Introduction to Scanning Tunneling Microscopy. Oxford University Press.
3. Giessibl, F. J. (2003). Advances in atomic force microscopy. Reviews of Modern Physics, 75(3), 949-983.
4. Eigler, D. M., & Schweizer, E. K. (1990). Positioning single atoms with a scanning tunneling microscope. Nature, 344(6266), 524-526.
5. Meyer, G., & Rieder, K. H. (2009). Scanning tunneling microscopy. Applied Physics A, 64(5), 531-541.
6. Henderson, R. (1995). The potential and limitations of neutrons, electrons and X-rays for atomic resolution microscopy of unstained biological molecules. Quarterly Reviews of Biophysics, 28(2), 171-193.
7. Hofer, W. A., Foster, A. S., & Shluger, A. L. (2003). Theories of scanning probe microscopes at the atomic scale. Reviews of Modern Physics, 75(4), 1287-1331.
 | Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Микроскопия с атомным разрешением», расположенная по адресу:
Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?». |
|---|