প্রোব মাইক্রোস্কোপি স্ক্যান করার অনন্য সুবিধা
একটি স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপের কাজের নীতিটি মাইক্রো বা মেসোস্কোপিক পরিসরের বিভিন্ন শারীরিক বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে। অধ্যয়নকৃত পদার্থের পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্যগুলি পাওয়ার জন্য একটি অত্যন্ত সূক্ষ্ম পারমাণবিক অনুসন্ধানের সাথে অধ্যয়নকৃত পদার্থের পৃষ্ঠ স্ক্যান করে উভয়ের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া সনাক্ত করা হয়। বিভিন্ন ধরনের SPM-এর মধ্যে প্রধান পার্থক্য হল তাদের সুই ডগার বৈশিষ্ট্য এবং সংশ্লিষ্ট সুই ডগা নমুনা মিথস্ক্রিয়া পদ্ধতি।
কাজের নীতিটি কোয়ান্টাম মেকানিক্সে টানেলিং নীতি থেকে আসে। এর মূলটি একটি সুই ডগা যা নমুনার পৃষ্ঠে স্ক্যান করতে পারে এবং এটি এবং নমুনার মধ্যে পারমাণবিক স্কেলের ব্যাস সহ একটি নির্দিষ্ট পক্ষপাত ভোল্টেজ রয়েছে। ইলেক্ট্রন টানেলিংয়ের সম্ভাবনা এবং সম্ভাব্য বাধা V (r) এর প্রস্থের মধ্যে নেতিবাচক সূচকীয় সম্পর্কের কারণে, যখন ডগা এবং নমুনার মধ্যে দূরত্ব খুব কাছাকাছি থাকে, তখন সম্ভাব্য বাধাটি খুব পাতলা হয়ে যায় এবং ইলেকট্রন মেঘের সাথে ওভারল্যাপ হয়। একে অপরকে. টিপ এবং নমুনার মধ্যে একটি ভোল্টেজ প্রয়োগ করে, ইলেক্ট্রনগুলি টিপ থেকে নমুনায় বা নমুনা থেকে ডগায় টানেলিং প্রভাবের মাধ্যমে স্থানান্তরিত হতে পারে, একটি টানেলিং কারেন্ট তৈরি করে। সূচের ডগা এবং নমুনার মধ্যে টানেল কারেন্টের পরিবর্তনগুলি রেকর্ড করে, নমুনার পৃষ্ঠের রূপবিদ্যার তথ্য পাওয়া যেতে পারে।
অন্যান্য পৃষ্ঠ বিশ্লেষণ কৌশলগুলির তুলনায়, SPM-এর অনন্য সুবিধা রয়েছে:
(1) এটির পারমাণবিক স্তরের উচ্চ রেজোলিউশন রয়েছে। নমুনা পৃষ্ঠের সমান্তরাল এবং লম্ব দিকের STM এর রেজোলিউশন যথাক্রমে 0.1nm এবং 0.01nm পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, যা পৃথক পরমাণুগুলিকে আলাদা করতে পারে৷
(2) বাস্তব স্থানের উপরিভাগের রিয়েল টাইম 3D চিত্র পাওয়া যেতে পারে, যা পর্যায়ক্রমিকতার সাথে বা ছাড়াই পৃষ্ঠের কাঠামো অধ্যয়নের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। এই পর্যবেক্ষণযোগ্য কর্মক্ষমতা গতিশীল প্রক্রিয়া যেমন পৃষ্ঠের বিস্তার অধ্যয়নের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।
(3) একটি একক পারমাণবিক স্তরের স্থানীয় পৃষ্ঠের গঠন লক্ষ্য করা যেতে পারে, স্বতন্ত্র চিত্র বা সমগ্র পৃষ্ঠের গড় বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তে। অতএব, পৃষ্ঠের ত্রুটি, পৃষ্ঠের পুনর্গঠন, পৃষ্ঠের শোষণকারীর রূপবিদ্যা এবং অবস্থান এবং শোষণকারী দ্বারা সৃষ্ট পৃষ্ঠের পুনর্গঠন সরাসরি পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে।
(4) এটি ভ্যাকুয়াম, বায়ুমণ্ডল এবং ঘরের তাপমাত্রার মতো বিভিন্ন পরিবেশে কাজ করতে পারে এবং এমনকি বিশেষ নমুনা প্রস্তুতির কৌশল ছাড়াই নমুনাটিকে জল এবং অন্যান্য সমাধানে নিমজ্জিত করতে পারে এবং সনাক্তকরণ প্রক্রিয়া নমুনার ক্ষতি করে না। এই বৈশিষ্ট্যগুলি জৈবিক নমুনাগুলি অধ্যয়ন করার জন্য এবং বিভিন্ন পরীক্ষামূলক অবস্থার অধীনে নমুনার পৃষ্ঠের মূল্যায়নের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত, যেমন মাল্টিফেজ অনুঘটক প্রক্রিয়া, সুপারকন্ডাক্টিং মেকানিজম এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়ার সময় ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠের পরিবর্তনগুলি পর্যবেক্ষণ করা।
(5) স্ক্যানিং টানেলিং স্পেকট্রোস্কোপি (STS) এর সাথে সহযোগিতা করে, পৃষ্ঠের বৈদ্যুতিন কাঠামো সম্পর্কে তথ্য পাওয়া যেতে পারে, যেমন পৃষ্ঠের বিভিন্ন স্তরে রাজ্যের ঘনত্ব, পৃষ্ঠের ইলেকট্রন কূপ, পৃষ্ঠের সম্ভাব্য বাধাগুলির পরিবর্তন এবং শক্তি ফাঁক কাঠামো।
