Historien om mikroskopet for skanningstunneling

Skannetunnelmikroskopet eller STM er mye brukt i både industriell og grunnleggende forskning for å oppnå atomskala-bilder av metalloverflater. Det gir en tredimensjonal profil av overflaten og gir nyttig informasjon for karakterisering overflateuhet, observering av overflateskader og bestemmelse av molekylers størrelse og konformasjon og aggregater.

Gerd Binnig og Heinrich Rohrer er oppfinnerne av skanningstunnelen mikroskop (STM). Oppfinnelsen i 1981 ga enheten de første bildene av individuelle atomer på overflatene til materialer.

Gerd Binning og Heinrich Rohrer

Binnig ble sammen med kollega Rohrer tildelt Nobelprisen i fysikk i 1986 for sitt arbeid med skanning av tunnelmikroskopi. Dr. Binnig ble født i Frankfurt, Tyskland i 1947, og deltok på J.W. Goethe University i Frankfurt og fikk en bachelorgrad i 1973 samt en doktorgrad fem år senere i 1978.

Han begynte i en fysikkforskningsgruppe ved IBMs Zurich Research Laboratory samme år. Dr. Binnig ble tildelt IBMs Almaden Research Center i San Jose, California fra 1985 til 1986 og var gjesteprofessor ved det nærliggende Stanford University fra 1987 til 1988. Han ble utnevnt til en IBM-stipendiat i 1987 og forblir forskningsmedarbeider ved IBMs Zurich Research Laboratory.

watch instagram stories

Han ble født i Buchs, Sveits i 1933, og ble utdannet ved Swiss Federal Institute of Technology i Zürich, hvor han fikk sin bachelorgrad i 1955 og doktorgrad i 1960. Etter å ha jobbet etter doktorgrad ved det sveitsiske føderale instituttet og Rutgers University i USA, begynte Dr. Rohrer IBMs nyopprettede Zurich Research Laboratory for å studere blant annet Kondo-materialer og antiferromagnets. Han henvendte seg deretter til skanning av tunnelmikroskopi. Dr. Rohrer ble utnevnt til en IBM-stipendiat i 1986 og var sjef for avdelingen for fysiske fag ved Zürichs forskningslaboratorium fra 1986 til 1988. Han trakk seg fra IBM i juli 1997 og gikk bort 16. mai 2013.

Binnig og Rohrer ble anerkjent for å utvikle den kraftige mikroskopiteknikken som danner et bilde av individuelle atomer på en metall- eller halvlederoverflate ved å skanne spissen av en nål over overflaten i en høyde av bare noen få atomiske diameter. De delte prisen med den tyske forskeren Ernst Ruska, designeren av første elektronmikroskop. Flere skannemikroskopier bruker skanningsteknologien som er utviklet for STM.

Russell Young og Topografiner

Et lignende mikroskop kalt Topografiner ble oppfunnet av Russell Young og hans kolleger mellom 1965 og 1971 ved National Bureau of Standards, for tiden kjent som National Institute of Standards og Teknologi. Dette mikroskopet fungerer etter prinsippet om at venstre og høyre piezodrivere skanner spissen over og litt over prøveoverflaten. Midtpiezo styres av et servosystem for å opprettholde en konstant spenning, noe som resulterer i en jevn vertikal separasjon mellom spissen og overflaten. En elektronmultiplikator oppdager den lille brøkdelen av tunnelstrømmen som er spredt av prøveoverflaten.

instagram story viewer