【STM計算把原子在不同的光線】

江南布衣

【STM計算把原子在不同的光線】

 

 

 

STM都亮起原子和差距

通過理論計算的力量和電流，研究人員在西班牙和捷克共和國已表明，亮點出現在掃描，隧道和原子力顯微鏡圖像可能對應於原子之間的空間，而不是原子本身。

 

其結果可能有助於回答幾十年的老問題是否顯微技術等原子或不實際的形象。

 

納米技術作為一個學科誕生於 20世紀 80年代問世的顯微鏡成像材料能夠在原子尺度上。

 

例如，發展的掃描隧道顯微鏡（STM）允許單個原子之間的距離要解決的第一次。

 

一個 STM涉及放置一個微小的金屬尖端非常靠近表面的興趣和施加電壓之間的表面和小費。

 

針尖然後掃描只是露出水面和圖像生成的，通過測量電流的電子，隧道之間的針尖與表面。

 

圖像製作實際上是空間變化的電子態密度的表面附近的費米能級 -

 

能級最鬆散舉行電子在固體。

 

然而，由於態密度並不總是高峰時小費是直接上面的原子，它是不可能知道是否有絕對把握的最大值（或亮點）在STM圖像對應的原子或原子間的中空空間。

 

更重要的是，圖像的同一表面可以出現完全不同取決於結構和組成的STM針尖，所以得到的圖像解釋方法，研究人員需要了解的短程化學力之間的這個技巧和表面。

 

 

完善的測試床

魯本佩雷斯和他的同事在馬德里自治大學和捷克科學院已經進行了廣泛的一套第一性原理計算，繪製出針尖之間的相互作用和樣品的單壁碳納米管和石墨。

 

獨特的機械和電子特性的碳基材料，如富勒烯，碳納米管，石墨和納米帶使他們非常有前途的廣泛的技術應用和簡單的蜂窩狀結構，使他們完美的測試床的STM成像。

 

佩雷斯和同事的模擬相結合密度泛函理論（DFT）計算的短程化學力針尖和樣品之間的結合半經驗原子的方法為長程范德瓦爾的兩個對象之間的相互作用。

 

“這種方法是特別需要的情況下的實驗似乎表明，凡得瓦爾的互動競爭，甚至佔主導地位，在短程力在距離範圍有關的STM成像解釋說：”佩雷斯。

 

結果表明，在“近接觸”制度，亮點在最後的STM圖像之間的位置相對應的空心原子，而不是原子網站本身。

 

 

更好地了解缺陷

據研究人員介紹，該發現將有助於他們了解基本的STM成像機制的落後等缺陷，更好地表徵納米結構的碳。

 

這種缺陷，其中包括單原子空位和摻雜石墨烯和碳納米管，起到了至關重要的作用，在電子和磁性禮儀這些材料。

 

結果也應幫助指導他們選擇的科學家在針尖穩定，高分辨率掃描隧道顯微鏡成像，因為不同的技巧互動，或多或少程度上與樣品表面。

 

該小組目前正在運用其方法，探討電子性質的外延石墨烯在金屬。

 

“這些計算還揭示出在可能的磁性狀態與缺陷，石墨和石墨-這已被預測在理論上，而且尚未通過實驗證實，”佩雷斯說physicsworld.com。

 

“優異成績”

“這是一個很好的結果，從一些最重要的掃描探針理論家在世界上，”

 

評論菲利普莫里亞蒂的諾丁漢大學在英國，誰沒有參與這項工作。

 

“掃描探針顯微鏡圖像是出了名的難以解釋，因為探頭本身起著不可或缺的作用，在圖像的形成過程，所有的掃描探針顯微鏡工作原子分辨率成像（操控）和納米結構的表面現在可以受益於這項工作。“

 

該研究結果發表在物理學。牧師Lett。 106 176101。

 

關於作者

百麗Dumé是特約編輯nanotechweb.org

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/45910