Download
1 / 10
100 likes | 228 Views
STM og yfirborðssveim. Frímann, Hafdís, Helgi, Ísak og Þorvaldur. Smugsjá (STM). Öflugt tæki til að sjá myndir af yfirborði og hvörfum á atóm mælikvarða.
E N D
STM og yfirborðssveim Frímann, Hafdís, Helgi, Ísak og Þorvaldur
Smugsjá (STM) • Öflugt tæki til að sjá myndir af yfirborði og hvörfum á atóm mælikvarða.
Með smugsjá má seilast langt niður fyrir það sem almennt þekkist í öðrum smásjám og ná greinigæði hennar allt niður í 0.01 nm lárétt og 0.001 nmlóðrétt • Dæmigerð breidd atómser 0.1 nm.
Spenna (mV til nokkur volt) er sett milli málmoddsins og yfirborðsins og rafeindir smjúga á milli • Straumur smugrafeinda er veldislega háður fjarlægðinnimillioddsins og yfirborðsinssvo hægt er að kortleggja yfirborðið með því að mæla smugstraum eftir því
Smugsjáin í VR-III • Smugsjáin er af bítlagerð og er gerð úr fjórum stýrifótum.Ytri fætur sjá um gróffærslu odds að sýni (frá nokkrum mm niður í nokkrar atómfjarlægðir)Miðjufótur sér um myndatökur.
Smugsjáin er innan í lofttæmiklefa til að unnt sé að framkvæma rannsóknir á yfirborðum í lofttækmi og ýmsum gastegundum. • Búnaðinn er hægt að kæla niður í -196°C
Yfirborðssveim (SurfaceDiffusion) • Færsla adatóma og sameinda á föstu málmyfirborði. • Adatóm er atóm sem liggur á kristalyfirborði. • Skoðuð eða stjórnuð með smugsjá. • Hraðinn fer eftir: • styrk tengis milli yfirborðs og adatóms. • legu yfirborðsgrindar. • aðdráttar- og fráhrindikröftum milli atóma í yfirborðsgrind. • Margar tegundir yfirborðssveimar, t.d. hoppfærsla (jump), atómskipti (atomicexchange) og smugsveim (tunnelingdiffusion).
Hoppfærsla • Algengasta aðferðin. • Atóm hoppar yfir á næsta nágranna. • Hopphraðinn eykst með hækkandi hitastigi. • Hopphraðinn er skilgreindur með jöfnunni: • Γ=ν·e-E/(kB·T) • ν: titringstíðni adatómsins, E: stöðuorkuhindrun sveimar, kB: Boltzmann fastinn, T: hitastig.
Atómskipti • Skipti á adatómi og aðlægu atómi úr yfirborðsgrindinni. • Geta bæði verið misleit og einsleit. • Misleit: adatóm og yfirborðsatóm sitthvort atómið. • Einsleit: adatóm og yfirborðsatóm sama atómið.
Smugsveim • Skammtafræðin leyfir ögn að fara í gegnum vegg. • Auðvelt fyrir léttar agnir, s.s. vetnisatóm og α-eindir. • Hraðinn er nánast óháður hitastigi.
