Historien om mikroskopet Scanning Tunneling

Scannetunnelmikroskopet eller STM bruges i vid udstrækning i både industriel og grundlæggende forskning til at opnå atomisk skalabilleder af metaloverflader. Det giver en tredimensionel profil af overfladen og giver nyttig information til karakterisering overfladeruhed, iagttagelse af overfladefejl og bestemmelse af molekylers størrelse og konformation aggregater.

Gerd Binnig og Heinrich Rohrer er opfinderne af skannetunnellerne mikroskop (STM). Opfindelsen i 1981, udstyret tilvejebragte de første billeder af individuelle atomer på overfladerne af materialer.

Gerd Binning og Heinrich Rohrer

Binnig blev sammen med kollega Rohrer tildelt Nobelprisen i fysik i 1986 for sit arbejde med scanning af tunnelmikroskopi. Født i Frankfurt, Tyskland i 1947, deltog Dr. Binnig i J.W. Goethe Universitet i Frankfurt og modtog en bachelorgrad i 1973 samt en doktorgrad fem år senere i 1978.

Han blev medlem af en fysikforskningsgruppe ved IBMs Zurich Research Laboratory samme år. Dr. Binnig blev tildelt IBM's Almaden Research Center i San Jose, Californien fra 1985 til 1986 og var besøgende professor ved det nærliggende Stanford University fra 1987 til 1988. Han blev udnævnt til IBM-stipendiat i 1987 og er fortsat en medarbejder ved forskningen ved IBMs Zurich Research Laboratory.

watch instagram stories

Født i Buchs, Schweiz i 1933, blev Dr. Rohrer uddannet ved det schweiziske føderale teknologiske institut i Zürich, hvor han modtog sin bachelorgrad i 1955 og sin doktorgrad i 1960. Efter at have udført post-doktorgradsarbejde ved det schweiziske føderale institut og Rutgers University i U.S.A., sluttede Dr. Rohrer sig IBMs nyoprettede Zurich Research Laboratory til blandt andet at studere Kondo-materialer og antiferromagnets. Derefter henvendte han sig til scanning af tunnelmikroskopi. Dr. Rohrer blev udnævnt til en IBM-stipendiat i 1986 og var manager for afdeling for fysiske videnskaber ved Zürichs forskningslaboratorium fra 1986 til 1988. Han trak sig tilbage fra IBM i juli 1997 og døde den 16. maj 2013.

Binnig og Rohrer blev anerkendt for at udvikle den kraftige mikroskopiteknologi, der danner et billede af individuelle atomer på en metal- eller halvlederoverflade ved at scanne spidsen af ​​en nål over overfladen i en højde af kun få atomiske diametre. De delte prisen med den tyske videnskabsmand Ernst Ruska, designeren af første elektronmikroskop. Flere scanningsmikroskopier bruger scanningsteknologien udviklet til STM.

Russell Young og Topografiner

Et lignende mikroskop kaldet Topografiner blev opfundet af Russell Young og hans kolleger mellem 1965 og 1971 på National Bureau of Standards, i øjeblikket kendt som National Institute of Standards og Teknologi. Dette mikroskop fungerer på princippet om, at venstre og højre piezo-drivere scanner spidsen over og lidt over prøveoverfladen. Den midterste piezo styres af et servosystem for at opretholde en konstant spænding, hvilket resulterer i en konstant lodret adskillelse mellem spidsen og overfladen. En elektronmultiplikator registrerer den lille brøkdel af tunnelstrømmen, der er spredt med prøveoverfladen.

instagram story viewer