Proben

Wie bereits in der Einführng in die STM-Technik erwähnt, wird mit einem STM nicht die tatsächliche Oberflächenstruktur, sondern nur die elektronische Oberflächenstruktur eines Mediums gemessen. Somit können in einem STM prinzipiell nur leitende Proben unterscuht werden. Zusätzlich sollen die Experimente und Proben auch von Schülern durchgeführt werden. Auf dieser Seite werden aus diesem Grund ein paar Vorschläge für Untersuchungen gezeigt, die leicht vorzubereiten und durchzuführen sind (wenig Vorbereitung, nicht giftig, etc.). Außerdem sollen auch die Kosten für die Proben in dem Budget für das STM enthalten sein, deshalb sind die Proben auch günstig zu erwerben. Diese Seite stellt ein paar Proben vor und erklärt wie diese für den Scan vorzubereiten sind.

Halterung der Probe

Alle Proben müssen elektrisch an den Tunnelstromkreislauf angeschlossen werden. Deshalb werden sie auf einem leitenden Probenhalter mit einem Klebe-Pad aufgebracht, dieses kann dann in das STM geschoben werden und wird dort magnetisch festgehalten.
Die Stahlplättchen, die als Probenhalter dienen, lassen sich beispielsweise bei Nanosurf (funktionieren auch handelsübliche Stahlplättchen? und Link) und elektrisch leitende Klebe-Pads bei Plano (Link) kaufen.

Proben

Goldprobe

Bei der Blattgoldprobe lassen sich unter dem STM keine einzelnen Atome, aber dafür die Abstufungen der Goldschichten messen. Blattgold ist daunda für xx€ erhältlich.

Präparation der Probe:
Zuerst wird ein Stückchen aus der Blattgoldfolie mit Pinzette und Schere herausgeschnitten und dann möglichst glatt auf den Probenträger aufgedrückt. Für den richtigen Halt mit der Pinzette die Ränder fest an den Kleber drücken.

Blue-Ray

Unter einem STM lassen sich die Peaks der Blue-Ray sichtbar machen.

Präparation der Probe:
Um die leitende und für die Untersuchung interessante Schicht von der Scheibe zu lösen, muss man in die Blue-Ray reinschneiden, dadurch bricht diese. An den Rändern der Bruchstelle blättert die Folie dadurch ab, diese kann dann mit Hilfe einer Pinzette wie vollständig abgezogen und wie die Blattgoldprobe auf den Probenträger aufgebracht werden. Dabei ist darauf zu achten, dass man die Unterseite der Blue-Ray nach oben (Richtung Spitze) aufgeklebt.

Graphitflocken

Gitterstruktur von Graphit

Die Graphitatome ordnen sich in einer kristallinen Struktur in Sechsecken an. Dabei schichten sich die Lagen so versetzt (s. Bild rechts), dass man durch manche Atome durchtunneln kann. Diese erscheinen dann als helle Flecken auf dem STM-Bild.

Präparation der Probe:
Man drückt den Probenträger mit der klebenden Seite auf die Graphitflocken, so dass eine heften bleibt.