Cyflwyniad i Egwyddor a Strwythur Sganio Probe Microscope
Egwyddor a Strwythur Microsgop Stiliwr Sganio
Egwyddor weithredol sylfaenol microsgop chwiliwr sganio yw defnyddio'r rhyngweithiadau rhwng y stiliwr a'r moleciwlau atomig ar wyneb y sampl, hynny yw, y meysydd ffisegol a ffurfiwyd gan ryngweithiadau amrywiol pan fydd y stiliwr a'r arwyneb sampl yn agosáu at y nanoscale, a chael morffoleg wyneb y sampl trwy ganfod y meintiau ffisegol cyfatebol. Mae microsgop y stiliwr sganio yn cynnwys pum rhan: stiliwr, sganiwr, synhwyrydd dadleoli, rheolydd, system ganfod, a system ddelweddu.
Mae'r rheolydd yn defnyddio sganiwr i symud y sampl i gyfeiriad fertigol i sefydlogi'r pellter (neu swm ffisegol y rhyngweithio) rhwng y stiliwr a'r sampl ar werth sefydlog; Symudwch y sampl ar yr un pryd yn y plân llorweddol x-y fel bod y stiliwr yn sganio wyneb y sampl ar hyd y llwybr sganio. Mae microsgop stiliwr sganio yn canfod signalau maint ffisegol perthnasol y rhyngweithio rhwng y stiliwr a'r sampl yn y system ganfod, tra'n cynnal pellter sefydlog rhwng y stiliwr a'r sampl; Yn achos rhyngweithio sefydlog o feintiau ffisegol, mae'r pellter rhwng y stiliwr a'r sampl yn cael ei ganfod gan synhwyrydd dadleoli i'r cyfeiriad fertigol. Mae'r system ddelweddu yn perfformio prosesu delwedd ar wyneb y sampl yn seiliedig ar y signal canfod (neu'r pellter rhwng y stiliwr a'r sampl).
Rhennir microsgopau chwiliwr sganio yn gyfresi gwahanol o ficrosgopau yn seiliedig ar y gwahanol feysydd rhyngweithio ffisegol rhwng y stilwyr a ddefnyddir a'r sampl. Mae microsgop twnelu sganio (STM) a microsgop grym atomig (AFM) yn ddau fath o ficrosgop chwiliwr sganio a ddefnyddir yn gyffredin. Mae microsgop twnelu sganio yn canfod strwythur arwyneb sampl trwy fesur maint y cerrynt twnelu rhwng y stiliwr a'r sampl sy'n cael ei brofi. Mae microsgopeg grym atomig yn defnyddio synhwyrydd dadleoli ffotodrydanol i ganfod yr anffurfiad micro cantilifer a achosir gan y grym rhyngweithio rhwng blaen y nodwydd a'r sampl (a all fod naill ai'n ddeniadol neu'n wrthyrru) i ganfod wyneb y sampl.
Nodweddion Sganio Probe Microsgopeg
Microsgop chwiliwr sganio yw'r trydydd math o ficrosgop sy'n arsylwi adeileddau materol ar y raddfa atomig, yn dilyn microsgopeg ïon maes a microsgopeg electronau trawsyrru cydraniad uchel. Gan gymryd microsgop twnelu sganio (STM) fel enghraifft, ei gydraniad ochrol yw 0.1 ~ 0.2nm, a'i gydraniad dyfnder hydredol yw 0.01nm. Gall datrysiad o'r fath arsylwi'n glir ar atomau unigol neu foleciwlau wedi'u dosbarthu ar wyneb y sampl. Yn y cyfamser, gellir defnyddio microsgopau chwiliwr sganio hefyd ar gyfer arsylwi ac ymchwilio mewn amgylcheddau aer, nwyon eraill, neu hylif.
