स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप
एक स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप (एसटीएम) एक नवीन प्रकार का माइक्रोस्कोप है, जो पारंपरिक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप की तरह परावर्तित प्रकाश का उपयोग करने के बजाय, एक नमूना और सतह की छवि के लिए एक जांच टिप के बीच क्वांटम टनलिंग का उपयोग करता है। एक एसटीएम द्वारा प्राप्त संकल्प 0.1 एनएम पार्श्व संकल्प और 0.01 एनएम गहराई संकल्प के रूप में उच्च हो सकते हैं। यह सबसे अच्छा इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी का उपयोग कर प्राप्त प्रस्तावों की तुलना में कुछ गुना अधिक है।
एक एसटीएम विभिन्न प्रकार के वातावरण में काम कर सकता है: अल्ट्रा हाई वैक्यूम के अलावा, यह पानी, हवा आदि से संतृप्त वातावरण में भी काम करता है। यह माइक्रोस्कोप को बहुत लचीला बनाता है। हालांकि, सतह बहुत साफ होनी चाहिए और एसटीएम टिप बहुत तेज है, जिससे इमेजिंग में व्यावहारिक चुनौतियां हैं। एसटीएम का विकास 1981 में गर्ड बिनीग और हेनरिक रोहर द्वारा किया गया था। 1986 में, उन्होंने एसटीएम पर अपने काम के लिए भौतिकी में नोबेल पुरस्कार जीता।
एक एसटीएम टिप इतनी तेज है कि इसमें केवल एक परमाणु होता है। जब टिप "सुस्त" होती है और इसमें एक के बजाय दो परमाणु होते हैं, तो इससे फ़ज़ियर चित्र बनते हैं। पर्याप्त रूप से तीव्र युक्तियां बनाने की चुनौती ने शोधकर्ताओं को एसटीएम युक्तियों के रूप में कार्बन नैनोट्यूब के उपयोग का पता लगाने के लिए प्रेरित किया है, क्योंकि वे बहुत कठोर और उत्पादन करने में आसान हैं। टिप को कभी-कभी "स्टाइलस" कहा जाता है, और एक प्लैटिनम-इरिडियम संयोजन सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली टिप सामग्री में से है।
कई अन्य सूक्ष्मदर्शी की तरह, एक उपयोगी एसटीएम बनाने के लिए अक्सर उन्नत कंपन की आवश्यकता होती है। शुरुआती प्रणालियों में, चुंबकीय उत्तोलन योजनाओं का उपयोग किया गया था, हालांकि आज वसंत-आधारित प्रणालियां सबसे लोकप्रिय हैं। एसटीएम के सामान्य ज्ञान बनने के तुरंत बाद, एक हाई स्कूल छात्र केवल $ 100 यूएस डॉलर (यूएसडी) सामग्री का उपयोग करके एक क्रूड एक बनाने में सक्षम था। एक ऑसिलोस्कोप का उपयोग इमेजिंग स्क्रीन के रूप में किया गया था।
एक एसटीएम की नोक एक "पीजो," या पीज़ोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल द्वारा निर्देशित होती है, जो एक विद्युत क्षेत्र की प्रतिक्रिया में एक छोटे लेकिन बहुत पूर्वानुमानित तरीके से झुकता है। एक एसटीएम में, टिप आंदोलन पूरी तरह से कंप्यूटर नियंत्रित है।
