Сканирующий туннельный микроскоп или STM широко используется в промышленных и фундаментальных исследованиях для получения изображений металлических поверхностей в атомном масштабе. Он обеспечивает трехмерный профиль поверхности и предоставляет полезную информацию для характеристики шероховатость поверхности, наблюдение дефектов поверхности и определение размера и конформации молекул и агрегаты.
Герд Бинниг и Генрих Рорер - изобретатели сканирующего туннелирования микроскоп (СТМ). Изобретенное в 1981 году устройство обеспечивало первые изображения отдельных атомов на поверхностях материалов.
Герд Биннинг и Генрих Рорер
Бинниг вместе с коллегой Рорером был награжден Нобелевская премия по физике в 1986 году за работу по сканирующей туннельной микроскопии. Доктор Бинниг родился во Франкфурте, Германия, в 1947 году. Университет Гёте во Франкфурте и получил степень бакалавра в 1973 году, а также докторскую степень пять лет спустя в 1978 году.
В том же году он присоединился к исследовательской группе по физике в исследовательской лаборатории IBM в Цюрихе. Доктор Бинниг был назначен в исследовательский центр IBM Almaden в Сан-Хосе, штат Калифорния, с 1985 по 1986 год и был приглашенным профессором в соседнем Стэнфордском университете с 1987 по 1988 год. Он был назначен научным сотрудником IBM в 1987 году и остается научным сотрудником в исследовательской лаборатории IBM в Цюрихе.
Д-р Рорер родился в Бухсе, Швейцария, в 1933 году. Он получил образование в Швейцарском федеральном технологическом институте в Цюрихе, где получил степень бакалавра в 1955 году и докторскую степень в 1960 году. После выполнения докторской работы в Швейцарском федеральном институте и Университете Рутгерса в США, доктор Рорер присоединился Недавно созданная IBM Цюрихская исследовательская лаборатория для изучения, среди прочего, материалов и антиферромагнетиками. Затем он обратил свое внимание на сканирующую туннельную микроскопию. Доктор Рорер был назначен научным сотрудником IBM в 1986 году, а с 1986 по 1988 год был менеджером отдела физических наук в Цюрихской исследовательской лаборатории. Он ушел из IBM в июле 1997 года и скончался 16 мая 2013 года.
Бинниг и Рорер были признаны за разработку мощной техники микроскопии, которая формирует изображение отдельных атомов на поверхности металла или полупроводника путем сканирования кончика иглы над поверхностью на высоте всего нескольких атомных диаметры. Они поделились наградой с немецким ученым Эрнстом Руска, дизайнером первый электронный микроскоп. Некоторые сканирующие микроскопы используют технологию сканирования, разработанную для STM.
Рассел Янг и Топографинер
Подобный микроскоп под названием Топографинер был изобретен Расселом Янгом и его коллегами между 1965 и 1971 в Национальном бюро стандартов, в настоящее время известный как Национальный институт стандартов и Технологии. Этот микроскоп работает по принципу, согласно которому левый и правый пьезоанализаторы сканируют наконечник над и немного выше поверхности образца. Центральный пьезо-регулятор управляется сервосистемой для поддержания постоянного напряжения, что приводит к постоянному вертикальному разделению между наконечником и поверхностью. Электронный умножитель обнаруживает крошечную долю туннельного тока, которая рассеивается на поверхности образца.