স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপের অনন্য সুবিধা
যখন ইতিহাস 1980-এর দশকে বিকশিত হয়েছিল, তখন একটি নতুন সারফেস অ্যানালাইসিস ইন্সট্রুমেন্ট-স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপ (এসটিএম) জন্মগ্রহণ করেছিল, যা পদার্থবিদ্যার উপর ভিত্তি করে এবং অনেক আধুনিক প্রযুক্তির সাথে একীভূত ছিল। STM-এর শুধুমাত্র উচ্চ স্থানিক রেজোলিউশন নয় (অনুভূমিক দিকে O.1nm পর্যন্ত, কিন্তু উল্লম্ব দিক থেকে O.01nm থেকে ভাল), এটি সরাসরি পদার্থের পৃষ্ঠের পারমাণবিক গঠন পর্যবেক্ষণ করতে পারে, কিন্তু পরমাণু এবং অণুগুলিকেও হেরফের করতে পারে। প্রকৃতির উপর মানুষের বিষয়গত ইচ্ছা আরোপ করা। এটা বলা যেতে পারে যে স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপ হল মানুষের চোখ এবং হাতের সম্প্রসারণ এবং মানুষের জ্ঞানের স্ফটিককরণ।
স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপের কাজের নীতিটি মাইক্রোস্কোপিক বা মেসোস্কোপিক রেঞ্জের বিভিন্ন ভৌত বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয় এবং অধ্যয়ন করা পদার্থের পৃষ্ঠের উপরে পারমাণবিক রৈখিকতার সাথে অতি-সূক্ষ্ম প্রোব স্ক্যান করে তাদের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া সনাক্ত করা হয়, যাতে পৃষ্ঠটি পাওয়া যায়। অধ্যয়নকৃত পদার্থের বৈশিষ্ট্য। বিভিন্ন ধরনের SPM-এর মধ্যে প্রধান পার্থক্য তাদের সুই ডগার বৈশিষ্ট্য এবং সুই ডগা নমুনাগুলির সংশ্লিষ্ট মিথস্ক্রিয়া মোডগুলির মধ্যে রয়েছে।
কাজের নীতিটি কোয়ান্টাম মেকানিক্সে টানেলিং নীতি থেকে আসে। এর মূলটি একটি সুই ডগা যা নমুনার পৃষ্ঠে স্ক্যান করতে পারে, নমুনার সাথে একটি নির্দিষ্ট পক্ষপাত ভোল্টেজ রয়েছে এবং এর ব্যাস হল পারমাণবিক স্কেল। কারণ ইলেক্ট্রন টানেলিংয়ের সম্ভাবনার বাধা V(r) এর প্রস্থের সাথে একটি নেতিবাচক সূচকীয় সম্পর্ক রয়েছে, যখন সূঁচের ডগা এবং নমুনার মধ্যে দূরত্ব খুব কাছাকাছি থাকে, তখন তাদের মধ্যে বাধা খুব পাতলা হয়ে যায় এবং ইলেকট্রন মেঘ প্রতিটিকে ওভারল্যাপ করে। অন্যান্য যখন সুই ডগা এবং নমুনার মধ্যে একটি ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন ইলেকট্রনগুলি সুই ডগা থেকে নমুনায় বা নমুনা থেকে সুই ডগায় টানেলিং প্রভাবের মাধ্যমে স্থানান্তরিত হতে পারে, একটি টানেলিং কারেন্ট তৈরি করে। সুই ডগা এবং নমুনার মধ্যে টানেল কারেন্টের পরিবর্তন রেকর্ড করে নমুনা পৃষ্ঠের রূপবিদ্যার তথ্য পাওয়া যেতে পারে।
অন্যান্য পৃষ্ঠ বিশ্লেষণ প্রযুক্তির সাথে তুলনা করে, SPM-এর অনন্য সুবিধা রয়েছে:
(1) পারমাণবিক স্তরে এটির উচ্চ রেজোলিউশন রয়েছে। নমুনা পৃষ্ঠের সমান্তরাল এবং লম্ব দিকের STM এর রেজোলিউশন যথাক্রমে 0.1nm এবং 0.01nm পর্যন্ত পৌঁছতে পারে, যাতে একটি একক পরমাণুকে আলাদা করা যায়।
(2) বাস্তব স্থানের পৃষ্ঠের ত্রিমাত্রিক চিত্রটি বাস্তব সময়ে প্রাপ্ত করা যেতে পারে, যা পর্যায়ক্রমিকতা সহ বা ছাড়াই পৃষ্ঠের গঠন অধ্যয়ন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং এই পর্যবেক্ষণযোগ্যতাটি পৃষ্ঠের প্রসারণের মতো গতিশীল প্রক্রিয়াগুলি অধ্যয়ন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। .
(3) একটি পৃথক চিত্র বা সমগ্র পৃষ্ঠের গড় বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তে একটি একক পারমাণবিক স্তরের স্থানীয় পৃষ্ঠের কাঠামো পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে, তাই পৃষ্ঠের ত্রুটি, পৃষ্ঠের পুনর্গঠন, পৃষ্ঠের শোষণকারীর আকৃতি এবং অবস্থান এবং শোষণকারী দ্বারা সৃষ্ট পৃষ্ঠের পুনর্গঠন। সরাসরি পর্যবেক্ষণ করা যায়।
(4) এটি বিভিন্ন পরিবেশে কাজ করতে পারে যেমন ভ্যাকুয়াম, বায়ুমণ্ডল, স্বাভাবিক তাপমাত্রা ইত্যাদি, এবং এমনকি নমুনাটি বিশেষ নমুনা প্রস্তুতি প্রযুক্তি ছাড়াই জল এবং অন্যান্য সমাধানগুলিতে নিমজ্জিত হতে পারে এবং সনাক্তকরণ প্রক্রিয়ার নমুনার কোনও ক্ষতি নেই। . এই বৈশিষ্ট্যগুলি বিশেষত জৈবিক নমুনা অধ্যয়ন এবং বিভিন্ন পরীক্ষামূলক অবস্থার অধীনে নমুনার পৃষ্ঠের মূল্যায়নের জন্য উপযুক্ত, যেমন ভিন্ন ভিন্ন অনুঘটক প্রক্রিয়া, সুপারকন্ডাক্টিং প্রক্রিয়া, ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়ার সময় ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠের পরিবর্তনগুলি পর্যবেক্ষণ করা ইত্যাদি।
(5) স্ক্যানিং টানেলিং স্পেকট্রোস্কোপি (STS) এর মাধ্যমে, পৃষ্ঠের বৈদ্যুতিন কাঠামো সম্পর্কে তথ্য পাওয়া যেতে পারে, যেমন ভূপৃষ্ঠের বিভিন্ন স্তরে রাষ্ট্রের ঘনত্ব, পৃষ্ঠের ইলেকট্রন ফাঁদ, পৃষ্ঠের বাধা পরিবর্তন এবং শক্তি ফাঁক কাঠামো। .
