Le caratteristiche dei microscopi con sonda a scansione
Microscopio a scansione con sonda è un termine generale per diversi nuovi microscopi con sonda (microscopio a forza atomica, microscopio a forza elettrostatica, microscopio a forza magnetica, microscopio a conducibilità ionica a scansione, microscopio elettrochimico a scansione, ecc.) sviluppati sulla base del microscopio a effetto tunnel. È uno strumento di analisi superficiale sviluppato a livello internazionale negli ultimi anni.
Il microscopio a sonda a scansione è il terzo tipo di microscopio che osserva le strutture materiali su scala atomica, dopo la microscopia ionica di campo e la microscopia elettronica a trasmissione ad alta-risoluzione. Prendendo come esempio il microscopio a effetto tunnel (STM), la sua risoluzione laterale è di 0,1~0,2 nm e la sua risoluzione di profondità longitudinale è di 0,01 nm. Tale risoluzione consente di osservare chiaramente singoli atomi o molecole distribuiti sulla superficie del campione. Nel frattempo, i microscopi con sonda a scansione possono essere utilizzati anche per l'osservazione e la ricerca in aria, altri gas o ambienti liquidi.
I microscopi con sonda a scansione hanno caratteristiche come la risoluzione atomica, il trasporto atomico e la nanomicrofabbricazione. Tuttavia, a causa dei diversi principi di funzionamento dei vari microscopi a scansione, le informazioni sulla superficie del campione riflesse dai risultati sono molto diverse. Il microscopio a effetto tunnel misura le informazioni sulla distribuzione degli elettroni sulla superficie del campione, con risoluzione a livello atomico ma non è ancora in grado di ottenere la vera struttura del campione. La microscopia atomica rileva le informazioni sull'interazione tra gli atomi, ottenendo così le informazioni sulla disposizione della distribuzione atomica sulla superficie del campione, che è la vera struttura del campione. D’altra parte, la microscopia a forza atomica non può misurare informazioni sullo stato elettronico che possano essere confrontate con la teoria, quindi entrambe hanno i propri punti di forza e di debolezza.
