När man studerar atommodellerna i Dalton, Thomson, Rutherford och Böhr noteras att atomer ses isolerat. I verkligheten kan inte ens de mest avancerade mikroskopen tillåta oss att se en isolerad atom.
Men med utvecklingen av teknik skapades maskiner som gör det möjligt för oss att visualisera färgade fläckar som ger oss placeringen av dessa atomer i det studerade materialet.
Den första utrustningen som gjorde det möjligt för oss att skapa riktiga bilder av ytor med atomupplösning var mikroskopet Scanning Tunneling Microscope eller helt enkelt Tunneling Microscope (STM). Det är då möjligt att lösa ytor i atomskala och visualisera verkliga bilder av atomer och molekyler på ytan av ett fast ämne.
Tunnelmikroskopet (STM) skapades 1981 av forskarna Gerd Binning och Heinrich Rohrer, från IBM Zürich, som till slut fick Nobelpriset i fysik 1986 för denna upptäckt.
Dess arbetsprincip är baserad på principen för kvantmekanik för elektronens dubbla beteende, det vill säga det kan bete sig ibland som en partikel och ibland som en våg. Detta betyder att det, som en våg, kan tränga igenom platser som tidigare, enligt Klassisk mekanik, skulle vara omöjligt och dessutom kan tunnel genom en potentiell barriär som klassiskt skiljer två regioner. tillåten. Det var alltså bara med formuleringen av kvantmekanik som dessa framsteg var möjliga.
Således är denna icke-noll sannolikhet att vågen har att korsa en barriär ett fenomen som kallas tunnling eller tunnling.
En elektrisk spänning appliceras mellan en volframnål med en extremt fin spets och provet som ska analyseras. Denna spänning ökar sannolikheten för elektronöverföring. För vad som kommer att hända är att när nålen kommer närmare provet, kommer elektronerna från nålen att tunnlas in i provet.
Den här nålen rör sig över materialets yta och skannar den, och de tunnlade elektronerna genererar en liten elektrisk ström som plockas upp av maskinkrets, skickar denna information till datorn, som kartlägger atomernas topografi på provets yta, det vill säga registrerar deras lättnad (potential).
Strömstyrkan beror på avståndet; och dess beständighet beror på variationen i avståndet mellan nålspetsen och provet.
Med hjälp av denna teknik har flera atombilder av halvledarytor redan registrerats, liksom kemiskt adsorberade molekyler.
De analyserade proverna måste vara ledande och för ett bättre resultat måste de göras i vakuum. De kan också tas i atmosfären, men luft kan göra provet orent och äventyra den erhållna bilden.
Tack vare uppfinningen av STM blev det möjligt att inte bara visualisera atomer och molekyler utan också att mäta och manipulera dem. Och detta har utlöst utvecklingen av ett stort antal skanningssondmikroskop (SPM).
Av Jennifer Fogaça
Examen i kemi
Källa: Brazil School - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/microscopio-tunelamento-com-varredura-stm.htm
