Skaneeriv tunnelmikroskoobi instrument

Skaneeriv tunnelmikroskoop (STM), tüüpi mikroskoop, mille tööpõhimõte põhineb kvantmehaanilisel nähtusel, mida tuntakse tunnelimisel, milles elektronide lainekujulised omadused võimaldavad neil "tunnelduda" tahke aine pinnast kosmosepiirkondadesse, mis on neile reeglite kohaselt keelatud klassikalise füüsika eriala. Selliste tunnelis-elektronide leidmise tõenäosus väheneb plahvatuslikult, kui kaugus pinnast suureneb. STM kasutab seda äärmiselt tundlikku kaugust. Volframnõela terav ots asetseb proovi pinnast mõne nurga kaugusel. Sondide tipu ja pinna vahel rakendatakse väikest pinget, mis põhjustab elektronide tunneldamist üle lõhe. Kuna sondi skaneeritakse kogu pinna ulatuses, registreerib see tunnelvoolu muutusi ja seda teavet saab töödelda pinna topograafilise pildi saamiseks.

STM ilmus 1981. aastal, kui Šveitsi füüsikud Gerd Binnig ja Heinrich Rohrer otsustasid ehitada tööriista pindade kohaliku juhtivuse uurimiseks. Binnig ja Rohrer valisid oma esimese pildi jaoks kulla pinna. Kui pilti teleriekraani ekraanil kuvati, nägid nad täpselt paiknevate aatomite ridu ja vaatlesid laiu terrasse, mida eraldasid ühe aatomi kõrgused. Binnig ja Rohrer olid STM-is avastanud lihtsa meetodi pindade aatomistruktuuri otsese pildi loomiseks. Nende avastus avas pinnateaduse jaoks uue ajastu ning nende muljetavaldavat saavutust tunnustati 1986. aastal Nobeli füüsikapreemia omistamisega.