কিভাবে একটি স্ক্যানিং টানেলিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ কাজ করে
কাজের পদ্ধতি
যদিও স্ক্যানিং টানেলিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপগুলির কনফিগারেশনগুলি আলাদা, সেগুলির মধ্যে নিম্নলিখিত তিনটি প্রধান অংশ রয়েছে: একটি যান্ত্রিক সিস্টেম (মিরর বডি) যা পরিবাহী নমুনার পৃষ্ঠের সাথে ত্রিমাত্রিকভাবে সরানোর জন্য প্রোবকে চালিত করে এবং নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয় এবং তদন্ত পর্যবেক্ষণ. নমুনা থেকে দূরত্বের জন্য ইলেকট্রনিক সিস্টেম এবং পরিমাপ করা ডেটাকে ছবিতে রূপান্তর করার জন্য ডিসপ্লে সিস্টেম। এটির দুটি কাজের মোড রয়েছে: ধ্রুবক বর্তমান মোড এবং ধ্রুব উচ্চ মোড।
ধ্রুবক বর্তমান মোড
টানেলিং কারেন্ট একটি ইলেকট্রনিক ফিডব্যাক সার্কিট দ্বারা নিয়ন্ত্রিত এবং স্থির রাখা হয়। তারপরে কম্পিউটার সিস্টেম নমুনা পৃষ্ঠে স্ক্যান করার জন্য সূঁচের ডগা নিয়ন্ত্রণ করে, অর্থাৎ সুই ডগাকে x এবং y দিক বরাবর দ্বি-মাত্রিকভাবে সরানো হয়। যেহেতু টানেলের স্রোতকে স্থির থাকতে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে, তাই সূঁচের ডগা এবং নমুনা পৃষ্ঠের মধ্যে স্থানীয় উচ্চতাও স্থির থাকবে, তাই সূঁচের ডগা নমুনা পৃষ্ঠের উর্ধ্বগতির সাথে একই রকমের অস্থির গতিবিধি সঞ্চালন করবে, এবং উচ্চতা তথ্য সেই অনুযায়ী প্রতিফলিত হবে. বাহিরে আস. অর্থাৎ, স্ক্যানিং টানেলিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ নমুনা পৃষ্ঠের ত্রিমাত্রিক তথ্য পায়। এই কাজের পদ্ধতিটি ব্যাপক ইমেজ তথ্য, উচ্চ মানের মাইক্রোস্কোপিক ছবি প্রাপ্ত করে এবং ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
ধ্রুবক উচ্চতা মোড
নমুনার স্ক্যানিং প্রক্রিয়া চলাকালীন সুচের ডগাটির পরম উচ্চতা স্থির রাখুন; তারপর সুই ডগা এবং নমুনা পৃষ্ঠের মধ্যে স্থানীয় দূরত্ব পরিবর্তিত হবে, এবং টানেল কারেন্টের আকারও সেই অনুযায়ী পরিবর্তিত হবে; টানেল কারেন্টের পরিবর্তন I কম্পিউটার দ্বারা রেকর্ড করা হবে এবং একটি ছবিতে রূপান্তরিত করা হবে সংকেত দেখানো হয়, এবং একটি স্ক্যানিং টানেলিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ মাইক্রোগ্রাফ প্রাপ্ত হয়। কাজ করার এই পদ্ধতিটি শুধুমাত্র তুলনামূলকভাবে সমতল পৃষ্ঠ এবং একক উপাদান সহ নমুনার জন্য উপযুক্ত।
নীতি
স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপ হল একটি নতুন ধরনের মাইক্রোস্কোপিক যন্ত্র যা কোয়ান্টাম মেকানিক্সে টানেলিং প্রভাবের নীতি অনুসারে কঠিন পৃষ্ঠের পরমাণুতে ইলেকট্রনের টানেলিং কারেন্ট সনাক্ত করে কঠিন পদার্থের পৃষ্ঠের আকারবিদ্যাকে আলাদা করে।
ইলেকট্রনের টানেলিং প্রভাবের কারণে, ধাতুর ইলেকট্রনগুলি পৃষ্ঠের সীমানার মধ্যে সম্পূর্ণরূপে সীমাবদ্ধ থাকে না, অর্থাৎ, ইলেকট্রনের ঘনত্ব ভূপৃষ্ঠের সীমানায় হঠাৎ করে শূন্যে নেমে আসে না, তবে পৃষ্ঠের বাইরে দ্রুত ক্ষয় হয়; ক্ষয় দৈর্ঘ্য প্রায় 1nm, যা ইলেকট্রন পালানোর জন্য পৃষ্ঠের বাধার একটি পরিমাপ। দুটি ধাতু একে অপরের খুব কাছাকাছি হলে, তাদের ইলেকট্রন মেঘ ওভারল্যাপ হতে পারে; যদি দুটি ধাতুর মধ্যে একটি ছোট ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয় তবে তাদের মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ (যাকে টানেলিং কারেন্ট বলা হয়) লক্ষ্য করা যায়।
