Átomos, con microscopio de efecto túnel (stm)
Video: Microscopio STM efecto tunel
Para lograr la visión de abajo arriba de la nanotecnología (la capacidad de construir materiales mediante la manipulación de átomos) implica mover átomos y moléculas a las localizaciones precisas. el STM (microscopio de efecto túnel) tiene la capacidad de mover átomos de alrededor en una superficie.
Una punta de STM se estrecha a un punto agudo, idealmente compone de un solo átomo. Cuando la punta se lleva muy cerca de la superficie de la muestra, con solamente alrededor de un hueco de 1 nm, una corriente eléctrica (llamada la corriente túnel) se produce entre la punta de STM y la muestra. La cantidad de un túnel aumenta la corriente como la distancia entre la punta y las disminuciones de superficie.
Este cambio en la corriente túnel genera una imagen topográfica de la superficie. Si la punta del STM, ya que explora a través de la superficie de la muestra, se encuentra con un átomo de sentarse en la superficie, la brecha se reduce y la corriente túnel sube.
Debido a que la punta y la muestra no tienen ningún contacto físico, los electrones tienen que túnel a través del hueco entre la punta y la muestra para producir una corriente eléctrica. Las reglas de la mecánica cuántica, que rigen el comportamiento de las partículas subatómicas, se aplican cuando se trabaja en esta pequeña escala, por lo que este movimiento de electrones a través de un hueco se llama tunneling mecánica cuántica.
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Entonces, ¿cómo hace un STM átomos se mueven? Un físico llamado Johannes van der Waals descubrió una de las fuerzas más débiles que actúan sobre las moléculas y átomos. Esta fuerza de van der Waals permite al STM para mover átomos alrededor.
Video: ATOMO DE PLATINO - Pt(111)
Para mover un átomo particular a un punto diferente en la superficie de una muestra, que la posición de la punta STM encima del átomo. A continuación, bajar la punta hasta el punto en que la fuerza de van der Waals es lo suficientemente fuerte como para hacer el palo átomo a otro átomo en el extremo de la punta del STM cuando se mueve últimamente.
Después de que el STM mueve el átomo hasta el punto deseado, se eleva la punta del STM y el átomo permanece en su lugar. Algunos alma laboriosa en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) intentó esto con los átomos de cobalto sobre una superficie de cobre, moviendo los átomos de cobalto para formar el logotipo del NIST.
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