Microscopi d'efecte túnel
From Wikipedia, the free encyclopedia
Un microscopi d'efecte túnel (anglès: Scanning tunneling microscope, o STM) és un instrument per prendre imatges de superfícies a nivell atòmic. Es va desenvolupar al 1981, i va permetre que els seus inventors, Gerd Binnig i Heinrich Rohrer (d'IBM Zürich), guanyessin el Premi Nobel de Física al 1986.[1] Per un STM, es considera que una bona resolució és 0.1 nm de resolució lateral i 0.01 nm de resolució de profunditat.[2] Amb aquesta resolució, es poden veure i manipular els àtoms individuals dels materials. L'STM pot ser usatfer-se servir no només en ultra alt buit, sinó també en aire, aigua, i diversos altres líquids o gasos de l'ambient, i a temperatures que abasten un rang molt ampli, des de gairebé zero Kelvin fins a uns pocs centenars de graus Celsius.[3]
L'STM està basat en el concepte d'efecte túnel. Quan una punta conductora es col·loca molt prop de la superfície a ser examinada, un corrent de polarització (diferència de voltatge) aplicat entre les dues pot permetre als electrons passar a l'altre costat mitjançant l'efecte túnel a través del buit entre elles. El corrent de tunelització que en resulta és una funció de la posició de la punta, el voltatge aplicat i la densitat local d'estats (LDOS per les seves sigles en anglès) de la mostra.[3] La informació és adquirida monitoritzant el corrent mentre la posició de la punta escaneja la superfície, i és usualment convertida en una d'imatge. La microscopía d'efecte túnel pot ser una tècnica desafiadora, ja que requereix superfícies extremadament netes i estables, puntes afilades, un excel·lent control de les vibracions, i electrònica sofisticada.
Al 2021 se celebren els 40 anys del naixement de l'STM, i els 35 anys de l'AFM (descobert al 1986, 5 anys després). La Setmana de la Ciència de Catalunya, celebrada al novembre del 2021, commemora, entre altres, aquest fet.[4]