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1、扫描隧道和原子力显微技术,生物09王嘉,内容简介,一 原理 二 发展历史 三 应用 四 缺点 五 参考文献,原理,将一个对微弱力极敏感的微悬臂一端固定，另一端有一微小的针尖，针尖与样品表面轻轻接触，由于针尖尖端原子与样品表面原子间存在极微弱的排斥力，跟据针尖与样品表面原子间作用力而引起的起伏运动。利用隧道电流检测法，可测得微悬臂对应于扫描各点的位置变化，从而可以获得样品表面形貌的信息。,1938年，德国工程师Max Knoll和Ernst Ruska制造出了世界上第一台透射电子显微镜（TEM） 1952年，英国工程师Charles Oatley制造出了第一台扫描电子显微镜（SEM）至此，电子显
2、微镜的分辨率达到纳米级 1983年，IBM公司苏黎世实验室的两位科学家Gerd Binnig和Heinrich Rohrer发明了扫描隧道显微镜（STM）应用电子的“隧道效应”这一原理，对导体或半导体进行观测STM的原理是电子的“隧道效应”，所以只能测导体和部分半导体 1985年，IBM公司的Binning和Stanford大学的Quate研发出了原子力显微镜（AFM），弥补了STM的不足,发展历史,应用,人眼的分辨率10-4米光学显微镜分辨率10-7米扫描透射电子显微镜分辨率10-10米场离子显微镜分辨率10-10米,遭疟疾感染的人体红血球和蓝藻,1. 导体、半导体和绝缘体表面的高分辨成像2
3、. 生物样品、有机膜的高分辨成像3. 表面化学反应研究4. 纳米加工与操纵,IBM科学家首次拍下单分子照片,原子力显微镜的构成,1. 受样品因素限制较大 , 针尖易磨钝或受污染 （磨损无法修复；污染清洗困难） 2. 针尖样品间作用力较小 3. 近场测量干扰问题 4. 扫描速率低 5. 针尖的放大效应,缺点,参考文献： 1：扫描隧道显微术及其应用 白春礼 上海科学出版社 1992 2：分子振动光谱学基础 吴国桢 化学工业出版社 1990 3：扫描探针显微技术理论与应用 彭昌盛 化学工业出版社 2007 4: 扫描电子显微术 姚骏思 原子能出版社 1983 5:分子光化学与光功能材料科学 樊美公 北京科学出版社 2009,
