Résolution atomique de la surface du graphite avec le microscope à effet tunnel (STM)

Principe

Approcher une pointe métallique très pointue d'un échantillon électriquement conducteur en appliquant un champ électrique conduit à un courant entre la pointe et l'échantillon sans aucun contact mécanique. Ce courant dit à effet tunnel est utilisé pour étudier la topographie électronique à l'échelle sub-nanométrique d'une surface de graphite (HOPG) fraîchement préparée. En balayant la pointe ligne par ligne sur la surface, les atomes de graphite et la structure hexagonale sont imagés.

Avantages

• Observez les atomes en quelques minutes
• Conçu sur mesure pour être utilisé dans les laboratoires d'enseignement
• Le microscope est constitué d'un seul instrument compact et portable, aucun instrument supplémentaire n'est nécessaire
• Isolé des vibrations pour des résultats meilleurs et reproductibles
• Peut être utilisé à la fois pour l'imagerie de résolution atomique et pour la spectroscopie
• Possibilité d'effectuer des expériences supplémentaires avec un échantillon d'or
• Avec un logiciel d'enseignement et d'apprentissage interactif

Objectifs

1. Préparez une pointe en Pt-Ir et l'échantillon de graphite (HOPG) et approchez la pointe de l'échantillon.
2. Étudiez la topographie des terrasses propres et la hauteur de pas entre les terrasses voisines en mode courant constant.
3. Visualisez l'arrangement des atomes de graphite sur une terrasse propre en optimisant les paramètres d'effet tunnel et de balayage. Interpréter la structure en analysant les angles et les distances entre les atomes et les rangées atomiques et en utilisant le modèle de graphite 2D et 3D.
4. Mesurez et comparez les images dans les modes à hauteur constante et à courant constant.

Ce que vous pouvez apprendre sur

• Effet tunnel
• Structures hexagonales
• Microscopie à effet tunnel à balayage (STM)
• Imagerie à l'échelle sub-nanométrique
• Dispositifs piézo-électriques
• Densité locale d'états (LDOS)
• Mode à hauteur constante
• Mode courant constant

Logiciel inclus. Ordinateur non fourni.