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stm什么意思
发布时间:2025-04-10 14:27:05来源:
导读 STM 是 "Scanning Tunneling Microscope" 的缩写,中文译为扫描隧道显微镜。这是一种用于观察物质表面原子级结构的高精度仪器,由德国...
STM 是 "Scanning Tunneling Microscope" 的缩写,中文译为扫描隧道显微镜。这是一种用于观察物质表面原子级结构的高精度仪器,由德国科学家格尔德·宾宁(Gerd Binnig)和海因里希·罗雷尔(Heinrich Rohrer)于1981年发明,并因此获得了1986年的诺贝尔物理学奖。
扫描隧道显微镜的工作原理基于量子力学中的隧道效应。它通过将一个极细的探针尖端靠近样品表面,当两者之间的距离小于1纳米时,电子可以从探针尖端隧穿到样品表面,形成电流。STM 通过精确控制探针与样品之间的距离,测量这种电流的变化来获取样品表面的形貌信息。由于电子的隧穿概率高度依赖于探针与样品之间的距离,因此可以实现原子尺度的分辨率。
STM 不仅能够提供表面形貌的信息,还可以通过施加电压来激发样品表面的电子态,从而研究材料的电子性质。这一技术极大地推动了纳米科技的发展,在材料科学、物理化学以及生物医学等领域有着广泛的应用。例如,在纳米制造中,STM 可以用来直接操纵单个原子或分子;在基础科学研究中,它帮助揭示了许多新材料的独特性质。
总之,扫描隧道显微镜作为现代科学技术的重要工具之一,不仅改变了我们对微观世界的认知方式,还为解决实际问题提供了强有力的支持。
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