一臺掃描隧道顯微鏡 (STM) 是由葛爾德?賓尼Gerd Binnig和海因里希?羅雷爾Heinrich Rohrer兩位科學(xué)家于1981年在瑞士蘇黎世州Rüschlikon的IBM實驗室研制而成的，由此單個原子的局部表面樣貌次可以被實時地觀察到！他們也因這一全新的開創(chuàng)性成果贏得了1986年度的諾貝爾物理學(xué)獎。1997年,Nanosurf更進(jìn)一步將單個原子帶進(jìn)了教學(xué)課堂。

NaioSTM是一臺把掃描頭和控制器整合到單個儀器的超微型掃描隧道顯微鏡，因而它的安裝使用更加簡單方便，且便于攜帶。該裝置對振動干擾有很強的抵抗力，結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)固,可在普通教室環(huán)境下實現(xiàn)高定向熱解石墨（HOPG）的原子分辨。其204×204mm 的“腳印”大小幾乎不占什么工作臺空間。

精巧的設(shè)計

靈巧用心的設(shè)計非常符合納米教學(xué)的需求:該系統(tǒng)將掃描頭、控制器、氣流屏蔽與放大鏡集成一體,讓操作變得簡單,并具有穩(wěn)固的大理石基座進(jìn)行防震。 很小的機械回路（<10mm）為在咖啡桌上或教室里實現(xiàn)原子分辨提供了穩(wěn)定性。配置的振動隔離支腳可進(jìn)一步保護(hù)測量過程免受干擾,使系統(tǒng)在運行過程中非常穩(wěn) 定，測量更加精準(zhǔn)。該系統(tǒng)不在高電壓下工作,即使新手也無安全問題。

帶氣流屏蔽的NaioSTM。配置放大鏡方便初始操作。

配置大理石基座的 NaioSTM:簡單穩(wěn)固的設(shè)置和測量。

易用性

精巧的設(shè)計不僅提供了良好的性能,而且使 NaioSTM 非常方便使用。在安裝方面,只需連接 2 根電纜:電源和 USB。因其非高壓和穩(wěn)固耐用的設(shè)計,學(xué)生或其他未經(jīng)培訓(xùn)的用戶可以安全地使用它。掃描針尖只需從Pt/LR絲上剪切，不需要用有害物質(zhì)來蝕刻針尖。從設(shè)置到看到個成功的圖像的過程可以在幾分鐘內(nèi)實現(xiàn)。該儀器的軟件配備了直觀易學(xué)的向?qū)?，以指?dǎo)您完成測量過程。

Nanosurf公司的用于小樣品和納米教育的超微一體化掃描隧道顯微鏡可以在幾分鐘內(nèi)設(shè)置好并進(jìn)行測量。觀看此新視頻,了解測量HOPG是多么容易。了解如何剪切Pt/Ir絲自制您的掃描針尖,以及如何準(zhǔn)備您的HOPG樣品。

同領(lǐng)域的一STM解決方案

從左到右STM的三代: Easyscan STM, Easyscan 2 STM, NaioSTM

歷經(jīng)20余載的積累和三代儀器研發(fā)，Nanosurf的一體化超微型掃描隧道顯微鏡已成為納米教育領(lǐng)域的一大STM的解決方案。由于其精巧的設(shè)計和精心打造，它被廣泛認(rèn)為是在各種教育環(huán)境和基礎(chǔ)研究中進(jìn)行掃描隧道顯微實驗的最理性選擇，目前有將近1500臺此儀器安裝實例。

NaioSTM成像模式

以下描述為儀器所具備的所有模式。某些模式可能需要其他組件或軟件選項。詳情請瀏覽宣傳冊或直接聯(lián)系我們。

NaioSTM的應(yīng)用實例

高度定向熱解石墨HOPG的原子晶格

好的高度定向熱解石墨 (HOPG)的STM圖上您將看到由白色、灰色和黑點組成的圖案。石墨 STM 圖的正確解讀

是:亮點意味著較高的隧道電流，暗點意味著較低的隧道電流。

從石墨的晶格模型中可以看到,石墨晶格中有兩種不同的碳原子位置(見R.C.Tatar等人,Phys Rev B 25 (1982) 

4126)。

2x2nm HOPG STM 圖, z-范圍 0.2nm

一種在下面的晶格上有相鄰原子(灰色),一種在下面的晶格沒有鄰居(白色)。因此,石墨表面的導(dǎo)電性有輕微變化

(不同的電子密度狀態(tài)),使沒有鄰居的原子顯得"高于"其他原子(例如,I.P. Batra等人 Surf Sci 181 (1987) 126)。

這還會導(dǎo)致淺色"小丘"之間的 HOPG 晶格常數(shù)0.25nm高于石墨晶格中最近的相鄰距離值0.14nm。

TaS2 表面

11x11nm 圖; z-范圍 0.8nm6x6nm 圖; z-范圍 0.8nm

觀察CDW的典型隧道參數(shù)是2-3 nA和10-20 mV間隙電壓。當(dāng)電流增加到更高的值(30 - 40 nA)時,可以同時

看到原子晶格。