1 / 20

2.6 Mikroskopy

2.6 Mikroskopy. dopadaj ící e. interak ční objem. (ne)pružnĕ rozptýlené e. prošlé e.  elektronov ý mikroskop. poč. 30. let: elektronový mikroskop (horsi rozliseni nez opticke). omezení optických mikroskopů …. světlo:   0.5  m. vidět více!. elektron také vlna

dash
Download Presentation

2.6 Mikroskopy

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 2.6 Mikroskopy

  2. dopadající e interakční objem (ne)pružnĕ rozptýlené e prošlé e elektronový mikroskop poč. 30. let: elektronový mikroskop (horsi rozliseni nez opticke) omezení optických mikroskopů …. světlo:   0.5 m vidět více! elektrontaké vlna velká en.  malá  vidíme Å SEM TEM transmisní elektronový mikroskop

  3. Transmisní elektronový mikroskop (TEM) • Vysoké energie elektronů ~200 – 400 keV • Sub-nanometrové rozlišení • Nutnost přípravy tenkých vzorků ~10 nm • Vysoká pořizovací cena (~10 mil. Kč) Moderní mikroskopy elektronová dělo 300 keV Prvníčeskoslovenský TEM (1950)

  4. nanotubes TEM v materiálovém výzkumu – studium defektů a rozhraní mezi materiály Atomové rozlišení

  5. řádkovací elektronový mikroskop (SEM .. scanning electron microscope) • mladší bratr TEM • nižší enerige 20-40 keV • menší rozlišení (1 nm), • odpadá nutnost přípravy tenkých vzorků • široké využití v materiálovém výzkumu i biologii řádkovací elektronový mikroskop, učebna fyzikálního praktika

  6. dopadající e interakční objem (ne)pružnĕ rozptýlené e prošlé e slitina Cu-Nb-Fe zpětný odraz charakteristické rtg Augerovy e SEM sekundární e TEM

  7. Augerovy elektrony Au na povrchu Si(111)

  8. Charakteristické rtg  složení vzorku Intenzita Energie (keV)

  9. obrázky ze SEM (neomezená hloubka ostrosti x optika) černá vdova (x 500) toaletní papír ( x 500) radiolara ( x 750) inj. stříkačka (x 100) kapičky Sn na povrchu GaAs http://www.mos.org/sln/sem/sem.html http://www.tescan.com/en/gallery

  10. Scanning Probe Microscopes (SPM). Využití atomových hrotů. využití piezoelektrického jevu: napětí na piezoel. materiálu mřížová konstanta (měním délku) Základ všech technik: a) ostrý hrot – poloměr od 1-20 nm, ideálně1 atom na konci hrotu b) piezoscanner – Binnig, Rohrer (1986 N.c.) Gerd Binnig * 1947 Heinrich Rohrer * 1933

  11. U PC I + -  STM (scanning tunneling microscope) měřím proud (kvantový tunelový jev) I ~ e-d vakuum 1965-71 Russell D. Young (Topografiner)

  12. povrch Au http://www.physics.purdue.edu/nanophys/stm.html STM obrázek atomu Au na povrchu Cu(111) potaženém NaCl – dva různé nábojové stavy. Gd na povrchu W, modré - místa adsorpce H

  13. D.M. Eigler, E.K. Schweizer. Positioning single atoms with a scanning tunneling microscope. Nature 344, 524-526 (1990). M.F. Crommie, C.P. Lutz, D.M. Eigler, E.J. Heller. Waves on a metal surface and quantum corrals. Surface Review and Letters 2 (1), 127-137 (1995). (atomy Fe na povrchu (111) Cu) STM rounds up electron waves at the QM corral. Physics Today 46 (11), 17-19 (1993). http://www.almaden.ibm.com/vis/stm/gallery.html

  14. 9 K 12 K Cu on Cu (111) SPECS Scientific Instruments, Inc.

  15. AFM (atomic force microscope) Síly působící na AFM hrot Lennard Jonesův potenciál Mikroskopie atomárních sil

  16. měřítko: 10-10 10-6 10-4 10-2m 102 m 104 m x 104 x 108 proměnné prohnutí ramena Kontaktní AFM konstantní prohnutí ramena Tapping mode (nejčastěji používaná nekontaktní metoda) rezonanční frekvence ramena - v závisloti na charakteru sil se mění frekvence – feedback udrzuje frekvenci konstantni. Vetsi trvanlivost hrotu, mensi poskozeni vzorku.

  17. ~ 50nm - nm přesná detekce prohnutí è • laser +detektor pružná ramena è ostré hroty è • vysoké rozlišení detekce pozice hrotu • piezoel. materiály è zpětná vazba è

  18. AFM 20m x 20 m MFM MFM (magnetic force microscope) • F ~ m.H • m: magnetický moment hrotu • H: magnetické pole vzorku DC AC

  19. rozdílné sondy  různé pohledy na tentýž objekt !! Wang et al., Nature 439, 303-306 (2006)

  20. rozdílné sondy  různé pohledy na tentýž objekt !! krystaly lysozomu difrakce (LEED, synchrotron, ....) rozlišení > 0.1 Å TEM SEM STM AFM MFM rozlišení ~ 1 nm ~ 10nm - 1m ~ Å ~ Å + rychlé, můžeme pozorovat větší objekty, časový vývoj pomalejší + - vzorek v kapalině (AFM) - biologie + magnetický stav +

More Related