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掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡stm與afm-展示頁

2025-03-31 04:26本頁面

　　

【正文】，從經(jīng)典物理學(xué)來說，這些 “ 自由 ” 電子在金屬體內(nèi)能量分布如圖所示。掃描隧道顯微鏡 Scanning Tunneling Microscope (STM) Introduction 在科學(xué)發(fā)展史上直觀地觀察原子、分子一直是人們長(zhǎng)期以來夢(mèng)寐以求的愿望。 1982年 IBM公司蘇黎士研究實(shí)驗(yàn)室的 Gerd Bining與 Heinrich Rohrer博士研制出一種新型顯微鏡掃描隧道顯微鏡，終于使這一愿望成為現(xiàn)實(shí)。在絕對(duì)零度時(shí)，所有自由電子的能量都小于費(fèi)米能級(jí) EF,隨著溫度的升高，一部分電了的能量可以大于費(fèi)米能級(jí)，大于費(fèi)米能級(jí)的電子的數(shù)量隨著溫度的升高而增加，另一方面經(jīng)典物理學(xué)還認(rèn)為在金屬邊界上存在著一個(gè)能量比費(fèi)米能級(jí) EF高的位壘 φ ，在金屬內(nèi) “ 自由 ” 電子，只有能量高于位壘的那些電子才可能從金屬內(nèi)部逸出到外部。這樣，即使金屬溫度不是很高，仍有部分電子穿透金屬表面位壘，形成金屬表面上的電子云。 Theory I: Quantum Barrier ??????d / 2 |x|f o r d / 2 |x|f o r 0)(0VxV202 /)(2 )( ?EVmkeEP kd ??? ?Potential barrier Electron (mass m, energy E) has finite probability of ‘tunneling’ through Schroedinger’s equation of motion ? ? 0)(2)( 0222 ??? xuEVmdx xud ?? Applied voltage bias, V ? Tunneling electron gains energy eV ? Number of electrons that can tunnel depends on occupation on each side Theory II: Tunneling Current metal 1 metal 2 insulator ? ?? ????

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