История на сканиращия тунелен микроскоп

Сканиращият тунелен микроскоп или STM е широко използван както в индустриални, така и в фундаментални изследвания за получаване на изображения на атомни мащаби на метални повърхности. Той осигурява триизмерен профил на повърхността и предоставя полезна информация за характеризиране грапавост на повърхността, наблюдаване на повърхностни дефекти и определяне на размера и конформацията на молекулите и агрегати.

Герд Биниг и Хайнрих Рохър са изобретатели на сканиращия тунел микроскоп (STM). Изобретено през 1981 г., устройството предоставя първите изображения на отделни атоми на повърхностите на материалите.

Герд Бининг и Хайнрих Рохър

Биниг, заедно с колегата си Рохър, беше награден Нобеловата награда по физика през 1986 г. за работата му в сканираща тунелна микроскопия. Роден във Франкфурт, Германия през 1947 г., д-р Биниг посещава J.W. Университетът Гьоте във Франкфурт и получава бакалавърска степен през 1973 г., както и докторат пет години по-късно през 1978 г.

Той се присъединява към изследователска група по физика в научната лаборатория на Цюрих на IBM същата година. Д-р Биниг е назначен в изследователския център Almaden в IBM в Сан Хосе, Калифорния от 1985 до 1986 г. и е гостуващ професор в близкия университет в Станфорд от 1987 до 1988 година. Назначен е за научен сътрудник през 1987 г. и остава член на научния екип в изследователската лаборатория на Цюрих на IBM.

watch instagram stories

Роден в Buchs, Швейцария през 1933 г., д-р Rohrer получава образование в Швейцарския федерален технологичен институт в Цюрих, където получава бакалавърска степен през 1955 г. и докторат през 1960 г. След като работи след докторска работа в Швейцарския федерален институт и университета Рутгер в САЩ, д-р Рохър се присъединява Новосъздадената изследователска лаборатория в Цюрих на IBM, която ще изучава, наред с други неща, материали на Кондо и antiferromagnets. След това той насочи вниманието си към сканираща тунелна микроскопия. Д-р Рохър е назначен за научен сътрудник през 1986 г. и е ръководител на отдела по физически науки в Научноизследователската лаборатория в Цюрих от 1986 г. до 1988 г. Той се оттегли от IBM през юли 1997 г. и почина на 16 май 2013 г.

Биниг и Рохър бяха признати за разработването на мощната техника на микроскопия, която формира изображение на отделни атоми върху метална или полупроводникова повърхност чрез сканиране на върха на игла над повърхността на височина само няколко атомни диаметри. Те споделиха наградата с германския учен Ернст Руска, дизайнерът на първи електронен микроскоп. Няколко сканиращи микроскопи използват технологията за сканиране, разработена за STM.

Ръсел Йънг и топограф

Подобен микроскоп, наречен Topografiner, е изобретен от Ръсел Йънг и неговите колеги между 1965 и 1971 г. в Националното бюро за стандарти, понастоящем известен като Национален институт за стандарти и Technology. Този микроскоп работи на принципа, че левият и десният пиезо драйвери сканират върха над и малко над повърхността на образеца. Централният пиезо се управлява от серво система за поддържане на постоянно напрежение, което води до последователно вертикално разделяне между върха и повърхността. Електронният умножител открива малката част от тунелния ток, която се разпръсква по повърхността на образеца.

instagram story viewer