これがどのように機能しますか：
* 量子トンネル： STMは、量子トンネルと呼ばれる現象に依存しています。 電子は、古典的にジャンプするのに十分なエネルギーがない場合でも、小さなギャップを「トンネル」することができます。
* シャープなヒント： STMは、通常、タングステンやプラチナのような金属で作られた非常に鋭い先端を使用します。このヒントは、研究対象のサンプルの表面に非常に近いものになります。
* 電圧バイアス： 先端とサンプルの間に小さな電圧が適用されます。これにより、量子トンネリングにより、先端とサンプルの間を流れる電流が作成されます。
* スキャン： 次に、ヒントはラスターパターンでサンプルの表面を線ごとに移動します。
* 高さと電流： 先端がスキャンすると、トンネリング電流の強度は、先端と表面原子の間の距離とともに変化します。 電流のこの変化は、表面の地形をマッピングして画像を作成するために使用されます。
重要な機能：
* 原子分解能： STMは原子分解能を達成できます。つまり、個々の原子と分子を示すことができます。
* 表面感度： 材料の表面構造に非常に敏感です。
* 汎用性： STMは、金属、半導体、生物学的分子を含む幅広い材料を研究するために使用できます。
その他の手法：
STMは原子レベルでのイメージングのための強力なツールですが、原子と分子を研究するために使用される他の技術があります。
* 透過電子顕微鏡（TEM）： 電子のビームを使用して、非常に薄いサンプルの画像を作成します。
* 原子間顕微鏡（AFM）： 先端とサンプル表面の間の力を測定します。
* X線結晶学： X線を使用して、分子の3次元構造を決定します。
これらの技術は、STMとともに、科学者に原子と分子の微視的な世界を探索するための不可欠なツールを提供します。
