ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сканирующая туннельная микроскопия из "Физико-химия нанокластеров наноструктур и наноматериалов" Схема туннельного микроскопа показана на рис. 2.13. [c.54] Таким образом, изменение тока, протекающего через контакт при смещении острия по поверхности (при некоторых выбранных значениях 7 и й), пропорционально изменению электронной плотности р Е, К), связанной с рельефом поверхности. Для одноатомных остриев (когда туннельный ток определяется перекрыванием с поверхностью орбитали одного, ближайшего к поверхности атома) д /дЕ й 1,0 нА/нм. Такого изменения тока достаточно, чтобы, сканируя участок поверхности, получить его токовое изображение с разрешением в доли нанометра. Спектроскопические измерения зависимости т = /(У) позволяют восстановить энергетическое распределение электронов в выбранных точках поверхности. [c.55] Необходимо отметить, что формулы (2.19), (2.20) справедливы для упругих туннельных переходов, т. е. когда энергия электрона не меняется при переходе через через туннельный барьер. [c.55] Применение СТМ позволяет проводить исследования отдельных атомов и молекул, нанокластеров, наблюдать процессы перестройки поверхности, процессы адсорбции и десорбции на атомно-молекулярном уровне отдельных атомов. СТМ может применяться также для создания искусственных поверхностных структур с помощью перенесения атомов с острия на поверхность. [c.55] Кроме электронного распределения СТМ позволяет также измерять колебательные спектры молекул. [c.55] Большой интерес представляют эффекты спин-зависящего и неупругого туннелирования электронов. Первые связаны с туннельными переходами, вероятность которых зависит от ориентации электронного спина, вторые — с процессами, в которых туннелирующие электроны обмениваются энергией с электронными и колебательными степенями свободы адсорбированных частиц. [c.55] Величина скачка 6 т Уи) пропорциональна вероятности возбуждения поверхностного комплекса Резонансные особенности СТМ проявляются при напряжениях, при которых увеличивается ток за счет резонансного туннелирования. [c.56] С использованием пороговых особенностей СТМ исследуются одноквантовые колебательные переходы и электронные переходы единичных адсорбированных молекул. Однако вероятность одноквантовых колебательных переходов невелика и составляет 0,01 4- 0,05. [c.56] Более чувствительны методы СТМ с использованием резонансных особенностей к исследованиям многоквантовых и комбинированных колебательных переходов единичных молекул, адсорбированных на поверхности. На рис. 2.15 приведены вольтамперные характеристики колебательных спектров молекул воды, адсорбированной на поверхности окисленного титана [7]. [c.56] Отчетливо заметны резонансы, соответствующие одноквантовым X е Уг - 7 ) и 0,5 эВ, Пш2 е Уг - 7 ) и 0,2 эВ, двухквантовым Ныг е Уь - У)) к 2Ьы и комбинированным ( 4 - У]) + Ьыг колебательным переходам молекул воды. Значения квантов Тш и Нш2 близки к известным из ИК спектроскопии значениям квантов валентных и деформационных колебаний молекул воды (ЙШ](ИК) = 0,46 эВ, Лл 2(ИК) = 0,20 эВ), адсорбированных на поверхности окисленного титана. Области поверхности, в которых наблюдались спектры типа. [c.56] Вернуться к основной статье