Scanningtunnelelektronmikroskop
Bakom det långa namnet ligger en maskin, med vars hjälp man kan "se" ner på atomnivå.
Radio Unga Forskare Stockholm - Vetenskap - Sveriges första podcast!
Du lyssnar på: Scanningtunnelelektronmikroskop
Notering: vi håller på att bygga upp funktionen. Så allt är ännu inte klart. Bättre navigation och transkription är på väg.
Vi lade ut våra första episoder 1997, innan det ens fanns något som hette podcast. Sedan dess har vi lagt ut över 400 föredrag och diskussioner. 2004 sände vi vår sista avsnitt över 88,9 MHz i Stockholm. Sedan dess har podden legat i träda. Men nu är den tillbaka som arkiv.
Transkription36 repliker · 3:06
Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.
Klicka på en replik för att höra den.
Scanning tunnel elektronmikroskop.
Man kan inte se atomer, men kan man känna dem?
Ja, det verkar faktiskt som att det går med hjälp av en STM eller scanning tunnel elektronmikroskop.
Det är en väldigt listig metod där man för en elektrod över en yta och känner av ytans struktur beroende på dess elektriska fält.
Idén är att man har en arm som kan flyttas med hjälp av piezoelektriska kristaller.
En piezoelektrisk kristall ändrar sin tjocklek beroende på ström man skickar genom den.
Eftersom man kan reglera strömmen väldigt noggrant kan man få den här att röra sig oerhört fint.
Den här armen, eller snarast nålen, håller man väldigt nära en metall eller kristalls yta och ger den en laddning.
Det kommer alltså att finnas en spänningsskillnad mellan den och ytan under.
Den här kan man också mäta oerhört exakt och därmed avgöra avståndet.
Om man nu för den här tvärs över ytan så kommer man få olika laddningar och kan göra sin bild av höjdprofilen längs med.
Genom att svepa den här fram och tillbaka kan man därför skapa sin bild av atomernas fördelning.
Man kan ju undra hur skarp spets måste vara för att det här ska fungera.
Och svaret är att den helst ska vara en atom stor.
Men det visar sig inte vara något större problem eftersom även om man tog en vanlig träkvist skulle det vara en atom som hade längst ut.
Däremot så finns det ju fördelar att ha en så skarp och finslipad nåd som möjligt.
Med den här tekniken så kan man faktiskt känna av till exempel en kristallsyta.
Och resultatet sedan man låter en data bearbeta information blir något som påminner om en äggkartong.
De enskilda atomerna framstår som kullar på ytan och hålrummen mellan dem framstår som gropar.
Man kan studera kristallstrukturen och även saker som ligger på den, till exempel molekyler.
Inte nog med det. Genom att varje spänning kan man gripa tag i en atom som ligger lös på ytan och lyfta upp den till spetsen.
Det här har man till exempel kunnat göra med exenonatomer.
Och man kan sedan lägga ner dem på önskat ställe.
På det här sättet kan man till exempel lägga dem i en mönster man tycker om.
IBM skrev till exempel för många år sedan sin logo på det här sättet med 35 atomer.
Man kan även lägga ihop atomer för att bilda enkla molekyler.
Inte nog med det. Man kan använda det här som en sorts enkel transistor.
Där man använder en enda atom som en rörlig del.
Och genom att lägga atomer till exempel i cirklar kan man få fram särregna kvantfenomen.
Om man har en ring utav atomer kommer elektroner att röra sig mellan på ett sätt som gör att man i mikroskopet ser att det ser ut som att det går vågor på ytan.
Och det är en elektron som sprider ut sig som en våg.
Man kan genom att flytta runt atomerna få fram särregna effekter som till exempel hägringar.
Då man i en elliptisk grupp atomer får det att verka som det ligger en atom till.
Men det är en sorts reflektion av de andra atomerna.
Kort sagt, det går verkligen att känna atomer.
Och det går att flytta runt dem också för hand.
För att ladda ner föredragen till din dator istället för att bara lyssna på dem, högerklickar du på länken “Ladda ner föredraget” och väljer “Spara som” eller motsvarande för din webbläsare.