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Scanning Tunneling
Microscope (STM)
MICROSCOPIO DE EFECTO TÚNEL
Universidad de Concepción
Facultad de Ciencias Químicas
De...
Introducción
• Un microscopio de efecto túnel (STM por sus
siglas en inglés) es un instrumento para tomar
imágenes de supe...
Objetivos
• Descripción de la técnica empleada
en el Microscopio de Efecto Túnel.
• Conocimiento del funcionamiento
del eq...
Principios de Funcionamiento del
STM
 Se acerca una punta metálica afilada a una
superficie y se aplica una tensión entre...
 Se establece una corriente cuando la
punta está a unas pocas distancias
interatómicas de la muestra. Se barre sobre
la m...
 Efecto Túnel
En mecánica cuántica, es un fenómeno
nanoscópico por el que una partícula viola los
principios de la mecáni...
 a.-Esquema de un microscopio de
efecto túnel ( T electrodo con punta
sujeta sobre tres piezas
piezoeléctricos ortogonale...
 Todas las imágenes producidas por STM
están en escala de grises, con color
opcionalmente añadido en post-
procesado para...
Animación que muestra el efecto
túnel y su aplicación
Instrumentación
 Los componentes de un STM incluyen la
punta de exploración, un piezoeléctrico
de altura controlada, escá...
Limite de Resolución
 microscopio de efecto túnel una gran
resolución (de hasta 0.01 Å) en la
dirección perpendicular a l...
Aplicaciones en el Área la
Odontología
“Characterization of surface roughness in titanium
dental implants measured with scanning tunnelling
microscopy at atmosph...
“Characterization of surface roughness in titanium
dental implants measured with scanning tunnelling
microscopy at atmosph...
Conclusión
 Gracias a este importante avance, será posible ver en tiempo real las
acciones de los experimentos a escalas ...
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Scanning tunneling microscope (stm)

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Microscopia de Efecto Túnel

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Scanning tunneling microscope (stm)

  1. 1. Scanning Tunneling Microscope (STM) MICROSCOPIO DE EFECTO TÚNEL Universidad de Concepción Facultad de Ciencias Químicas Departamento Ciencias de la Tierra Edson Vivanco Olivares Odontología 3 de Octubre 2013
  2. 2. Introducción • Un microscopio de efecto túnel (STM por sus siglas en inglés) es un instrumento para tomar imágenes de superficies a nivel atómico. Su desarrollo en 1981 hizo ganar a sus inventores, Gerd Binnig y Heinrich Rohrer (de IBM Zürich), el Premio Nobel de Física en 1986.
  3. 3. Objetivos • Descripción de la técnica empleada en el Microscopio de Efecto Túnel. • Conocimiento del funcionamiento del equipo. • Análisis de imágenes y fotografías en el área de la Odontología bajo esta técnica .
  4. 4. Principios de Funcionamiento del STM  Se acerca una punta metálica afilada a una superficie y se aplica una tensión entre punta y muestra  “Un acercamiento de una cabeza de microscopio de efecto túnel simple usando una punta de platino-iridio”.
  5. 5.  Se establece una corriente cuando la punta está a unas pocas distancias interatómicas de la muestra. Se barre sobre la muestra con actuadores piezoeléctricos, cuyo movimiento vertical (z) es manejado por un lazo de control electrónico  Las variaciones de corriente o de señal al piezoeléctrico z se asocian a la topografía y densidad electrónica de la muestra
  6. 6.  Efecto Túnel En mecánica cuántica, es un fenómeno nanoscópico por el que una partícula viola los principios de la mecánica clásica penetrando una barrera de potencial o impedancia mayor que la energía cinética de la propia partícula.
  7. 7.  a.-Esquema de un microscopio de efecto túnel ( T electrodo con punta sujeta sobre tres piezas piezoeléctricos ortogonales, X, Y y Z, B muestra y L sistema de acercamiento de la muestra a la punta.  b.- Modo de operación en el que se mantiene constante la corriente túnel.
  8. 8.  Todas las imágenes producidas por STM están en escala de grises, con color opcionalmente añadido en post- procesado para enfatizar visualmente características importantes.  Primera imagen atómica relevada con STM, la llamada reconstrucción S (111)7x7 Binnig, Ronher et. al. PRL 50, 120, 1983.
  9. 9. Animación que muestra el efecto túnel y su aplicación
  10. 10. Instrumentación  Los componentes de un STM incluyen la punta de exploración, un piezoeléctrico de altura controlada, escáner x-y, control muestra-a-punta, sistema de aislamiento de vibraciones, y computadora.
  11. 11. Limite de Resolución  microscopio de efecto túnel una gran resolución (de hasta 0.01 Å) en la dirección perpendicular a la superficie. La gran resolución horizontal (por debajo de los 2 Å) se debe a que la punta macroscópica siempre tiene minipuntas Una imagen STM de un nanotubo de carbono de pared simple.
  12. 12. Aplicaciones en el Área la Odontología
  13. 13. “Characterization of surface roughness in titanium dental implants measured with scanning tunnelling microscopy at atmospheric pressure”.
  14. 14. “Characterization of surface roughness in titanium dental implants measured with scanning tunnelling microscopy at atmospheric pressure”.
  15. 15. Conclusión  Gracias a este importante avance, será posible ver en tiempo real las acciones de los experimentos a escalas atómicas, comprendiendo mucho mejor sus interacciones y ayudando al desarrollo de la nanotecnología.  Desafortunadamente la mayor parte de los materiales no son conductivos eléctricamente en su superficie. Incluso, los metales como el aluminio, se cubren con óxidos no conductores. Un microscopio más reciente, el microscopio de fuerza atómica, o MFA, supera esta limitación, porque mide la fuerza entre la punta y la muestra, en lugar de la corriente eléctrica.

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