Spitze: Unterschied zwischen den Versionen
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| + | Die Spitze in einem Rastertunnelmikroskop muss möglichst spitz sein, da von der Dicke der Spitze das Auflösungsvermögen des Mikroskop abhängt. Prinzipiell wird die Spitze aus einem Draht gefertigt. Dieser wird gerissen, so dass bei diesem Prozess sich eine Spitze am Draht bildet, die im besten Fall nur wenige Atome dick ist. | ||
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| + | Für die Spitze gibt es unterschiedliche Materialien, die verwendet werden können. Diese unterscheiden sich im Preis, Qualität und in der Herstellung. Grundsätzliuch ist eine Spitze aus Platin-Iridium verlässlicher, allerdings ist diese auch teuer. Aus diesem Grund wird in diesem Aufbau eine SPitze aus dem deutlichen günstigerem Silber benutzt. | ||
== Platin-Iridium - Spitzen == | == Platin-Iridium - Spitzen == | ||
| − | Platin-Iridium-Spitzen | + | Platin-Iridium-Spitzen sind relativ teuer; 1cm kostet ungefährt 2 Euro. Der Vorteil ist allerdings, dass diese Spitzen beständig sind und somit eine hohe Haltbarkeit ausfweisen. Deshalb wird dieses Material auch bei professionellen Rastertunnelmikroskopen verwendet. |
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| + | Auch die Herstellung ist sehr einfach, da für diese der Platin-Iridium-Draht nur mit einer Kneifzange schräg angeschnitten werden muss. Die Dicke der Spitze ist schon dadurch fein genug. | ||
== Silberdraht == | == Silberdraht == | ||
| − | Die Silberdrahtspitzen besteht aus einem dünnen Silberdraht, | + | Die Silberdrahtspitzen besteht aus einem dünnen Silberdraht und sind daher günstig (0,4 mm dicker Silberdraht kostet ca. 1,65 €, bspw. bei Bastelgeschäften für Schmuck). Allerdings oxidiert Silber, sodass sich nach einer Weile eine isolierende Schicht um die Spitze bildet. Damit ist die Funktionsfähigkeit auf nur kurze Zeit beschränkt (mehrere Stunden, maximal ein Tag). |
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| − | + | Für die Herstellung reicht es nicht den Draht allein mit einer Zange zu zerschneiden. Zur Präparation der Spitze, wird ein Stück des Drahtes (es reicht schon 1 cm) mit ca. 10 Ampere für ca. 60 Sekunden durchflossen. Dieses Draht Stück kann mit zwei elektrischen Klemmen gehalten werden. Dann kann durch leichtes auseinander ziehen der Klemmen der Draht auseinandergerissen werden. Durch den Stromfluss entsteht eine Art Soll-Bruch-Stelle, an der der Draht reißt. Durch das Reißen wird der Draht an der Spitze im besten Fall nur wenige Atome dick.<br><br> | |
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Aktuelle Version vom 28. April 2020, 11:58 Uhr
Die Spitze in einem Rastertunnelmikroskop muss möglichst spitz sein, da von der Dicke der Spitze das Auflösungsvermögen des Mikroskop abhängt. Prinzipiell wird die Spitze aus einem Draht gefertigt. Dieser wird gerissen, so dass bei diesem Prozess sich eine Spitze am Draht bildet, die im besten Fall nur wenige Atome dick ist.
Arten von Spitzen
Für die Spitze gibt es unterschiedliche Materialien, die verwendet werden können. Diese unterscheiden sich im Preis, Qualität und in der Herstellung. Grundsätzliuch ist eine Spitze aus Platin-Iridium verlässlicher, allerdings ist diese auch teuer. Aus diesem Grund wird in diesem Aufbau eine SPitze aus dem deutlichen günstigerem Silber benutzt.
Platin-Iridium - Spitzen
Platin-Iridium-Spitzen sind relativ teuer; 1cm kostet ungefährt 2 Euro. Der Vorteil ist allerdings, dass diese Spitzen beständig sind und somit eine hohe Haltbarkeit ausfweisen. Deshalb wird dieses Material auch bei professionellen Rastertunnelmikroskopen verwendet.
Auch die Herstellung ist sehr einfach, da für diese der Platin-Iridium-Draht nur mit einer Kneifzange schräg angeschnitten werden muss. Die Dicke der Spitze ist schon dadurch fein genug.
Silberdraht
Die Silberdrahtspitzen besteht aus einem dünnen Silberdraht und sind daher günstig (0,4 mm dicker Silberdraht kostet ca. 1,65 €, bspw. bei Bastelgeschäften für Schmuck). Allerdings oxidiert Silber, sodass sich nach einer Weile eine isolierende Schicht um die Spitze bildet. Damit ist die Funktionsfähigkeit auf nur kurze Zeit beschränkt (mehrere Stunden, maximal ein Tag).
Für die Herstellung reicht es nicht den Draht allein mit einer Zange zu zerschneiden. Zur Präparation der Spitze, wird ein Stück des Drahtes (es reicht schon 1 cm) mit ca. 10 Ampere für ca. 60 Sekunden durchflossen. Dieses Draht Stück kann mit zwei elektrischen Klemmen gehalten werden. Dann kann durch leichtes auseinander ziehen der Klemmen der Draht auseinandergerissen werden. Durch den Stromfluss entsteht eine Art Soll-Bruch-Stelle, an der der Draht reißt. Durch das Reißen wird der Draht an der Spitze im besten Fall nur wenige Atome dick.
