Российские учёные разработали уникальный прибор
Новый сканирующий туннельный микроскоп позволяет увидеть электронную структуру атома с рекордным разрешением
Современные нанотехнологии невозможны без точнейшего исследовательского оборудования, позволяющего проникать внутрь структуры вещества и «видеть» отдельные атомы. Один из мощнейших инструментов подобного рода появился в 1980-е годы: именно тогда был создан сканирующий туннельный микроскоп, позволивший визуализировать атомы на поверхности тел. А уже в 1986 году за это изобретение сотрудникам Исследовательского центра компании IBM в Цюрихе Герду Биннигу и Генриху Рореру была присуждена Нобелевская премия по физике.
Дальнейшие успехи сканирующей туннельной микроскопии связаны с разработкой и развитием новых методик, позволяющих углубленно изучать свойства отдельных атомов и молекул, а также с улучшением пространственного разрешения СТМ. И в этой области российские ученые оказались среди лидеров. Совсем недавно исследователи из лаборатории спектроскопии поверхности полупроводников Института физики твердого тела РАН (ИФТТ РАН) «пробили путь» уже внутрь атома: они предложили метод подготовки вольфрамовых зондов для сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) пикометрового (1 пикометр = 0,001 нм) разрешения, позволяющих получать изображения отдельных орбиталей электронов. Их статья опубликована в престижном журнале Scientific Reports (Nature Publishing Group).).
Справка STRF.ru:
Самый известный пример успешно работающих, теперь уже массовых нанотехнологий, - электронные компоненты. С начала этого века область, которая ранее именовалась микроэлектроникой, перешла на новый уровень и стала наноэлектроникой: в 2003 году Intel стал использовать нанометровую технологию процессоров (менее 100 нм, в настоящее время 32 нм). Это массовая, серийная продукция, которая используется в любом современном компьютере. Уменьшение размеров процессоров позволяет существенно увеличить тактовую частоту и количество транзисторов при уменьшении тепловыделения.
В наноэлектронике СТМ используется не только как инструмент исследования, но и как инструмент создания нанообъектов. В исследовательском центре корпорации IBM, сотрудники которой изобрели СТМ, в 1990 году удалось написать название компании с помощью 35 атомов ксенона на поверхности кристалла никеля. Так было положено начало зондовой нанотехнологии, или, как ее еще называют, нанолитографии. Зонд может вырвать (захватить) атом с поверхности образца и перенести его в другое место. Первый патент, в котором описывалась возможность переноса атомов с острия зонда СТМ на образец, был получен в США в 1985 году. В совместной работе, выполненной ирландскими и российскими исследователями и опубликованной в декабрьском номере журнала Nano Research, демонстрируется возможность нанолитографии при удалении атомов кислорода с поверхности оксида молибдена с помощью монокристаллических вольфрамовых зондов СТМ
Далее о сканирующем туннельном микроскопе читайте здесь