স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপির অনন্য সুবিধা
স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপের কাজের নীতিটি মাইক্রোস্কোপিক বা মেসোস্কোপিক রেঞ্জের বিভিন্ন শারীরিক বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয় এবং একটি পারমাণবিকভাবে পাতলা প্রোব দ্বারা অধ্যয়ন করার জন্য পদার্থের পৃষ্ঠ স্ক্যান করার সময় উভয়ের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া সনাক্ত করে, যাতে টো প্রাপ্ত করা যায়। পদার্থের পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করুন, বিভিন্ন ধরণের SPM-এর মধ্যে প্রধান পার্থক্য হল তাদের টিপ বৈশিষ্ট্য এবং সংশ্লিষ্ট উপায়ে যেভাবে টিপটি নমুনার সাথে ইন্টারঅ্যাক্ট করে।
কাজের নীতিটি কোয়ান্টাম মেকানিক্সের টানেলিং নীতি থেকে আসে। এর মূলটি একটি সুই ডগা যা নমুনার পৃষ্ঠে স্ক্যান করতে পারে, নমুনার সাথে একটি নির্দিষ্ট পক্ষপাত ভোল্টেজ রয়েছে এবং পারমাণবিক স্কেলের ব্যাস রয়েছে। যেহেতু ইলেক্ট্রন টানেলিংয়ের সম্ভাবনার সম্ভাব্য বাধা V(r) এর প্রস্থের সাথে একটি নেতিবাচক সূচকীয় সম্পর্ক রয়েছে, যখন ডগা এবং নমুনার মধ্যে দূরত্ব খুব কাছাকাছি থাকে, তখন তাদের মধ্যে সম্ভাব্য বাধা খুব পাতলা হয়ে যায় এবং ইলেক্ট্রন মেঘগুলি ওভারল্যাপ করে। একে অপরকে. যখন একটি ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন ইলেক্ট্রনগুলি টিপ থেকে নমুনায় বা নমুনা থেকে ডগায় টানেল প্রভাবের মাধ্যমে স্থানান্তরিত হতে পারে, একটি টানেল কারেন্ট তৈরি করে। সুই ডগা এবং নমুনার মধ্যে টানেল কারেন্টের পরিবর্তন রেকর্ড করার মাধ্যমে, নমুনার পৃষ্ঠের টপোগ্রাফির তথ্য পাওয়া যেতে পারে।
অন্যান্য পৃষ্ঠ বিশ্লেষণ কৌশলগুলির সাথে তুলনা করে, 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 এবং একক পরমাণুগুলি সমাধান করা যেতে পারে৷
(2) বাস্তব স্থানের পৃষ্ঠের ত্রিমাত্রিক চিত্রটি বাস্তব সময়ে পাওয়া যেতে পারে, যা পর্যায়ক্রমিক বা অ-পর্যায়ক্রমিক পৃষ্ঠের গঠন অধ্যয়নের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। এই পর্যবেক্ষণযোগ্য কর্মক্ষমতা গতিশীল প্রক্রিয়া যেমন পৃষ্ঠের প্রসারণ অধ্যয়নের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।
(3) পৃথক চিত্র বা সমগ্র পৃষ্ঠের গড় বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তে একটি একক পারমাণবিক স্তরের স্থানীয় পৃষ্ঠের কাঠামো পর্যবেক্ষণ করা সম্ভব, যাতে পৃষ্ঠের ত্রুটি, পৃষ্ঠের পুনর্গঠন, পৃষ্ঠের শোষণকারীর রূপবিদ্যা এবং অবস্থান এবং শোষণকারী দ্বারা সৃষ্ট পরিবর্তন সরাসরি পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে। পৃষ্ঠ পুনর্গঠন, ইত্যাদি
(4) এটি ভ্যাকুয়াম, বায়ুমণ্ডল এবং স্বাভাবিক তাপমাত্রার মতো বিভিন্ন পরিবেশে কাজ করতে পারে এবং এমনকি বিশেষ নমুনা প্রস্তুতি প্রযুক্তি ছাড়াই নমুনাটিকে জল এবং অন্যান্য সমাধানে নিমজ্জিত করতে পারে এবং সনাক্তকরণ প্রক্রিয়া নমুনার ক্ষতি করবে না। এই বৈশিষ্ট্যগুলি জৈবিক নমুনার অধ্যয়ন এবং বিভিন্ন পরীক্ষামূলক অবস্থার অধীনে নমুনা পৃষ্ঠের মূল্যায়নের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত, যেমন ভিন্নজাতীয় অনুঘটক প্রক্রিয়া, সুপারকন্ডাক্টিং প্রক্রিয়া এবং বৈদ্যুতিন রাসায়নিক বিক্রিয়ার সময় ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠের পরিবর্তনগুলি পর্যবেক্ষণ করা।
(5) STS (স্ক্যানিং টানেলিং স্পেকট্রোস্কোপি) 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।
