Es handelt sich um das Protokoll zum Versuch "RTM - Die Rastertunnelmikroskopie" aus dem fortgeschrittenen Praktikum für Physiker.
Mit einem Raster-Tunnelmikroskop ist es möglich, mithilfe einer atomar scharfen Spitze, die Oberfläche einer leitenden Probe mit atomarer Auflösung zu untersuchen. Dabei wird der Tunneleffekt der Elektronen ausgenutzt, um Informationen über die lokale Elektronendichte und die Rauheit der Oberfläche zu gewinnen.
Es wurden Proben aus Graphit, sowie Gold untersucht und qualitativ analysiert.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Theorie
- Tunneleffekt
- Raster-Tunnelmikroskopie
- Probenstruktur
- Graphit
- Gold
- Aufbau
- Durchführung und Auswertung
- Flächen- und Linienrauheit
- Bestimmung der Gitterstruktur und Atomabstände
- Elektronendichteverteilung
- Graphit
- (111)-Gold
- Unbekannte Probe
- Fazit
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Das Ziel dieser Arbeit ist es, die Funktionsweise eines Raster-Tunnelmikroskops (RTM) zu verstehen und zu erläutern, wie es verwendet werden kann, um die Oberfläche leitender Proben mit atomarer Auflösung zu untersuchen. Die Arbeit beschreibt den Tunneleffekt, der die Grundlage für die RTM-Technologie bildet, sowie die Funktionsweise eines RTM. Darüber hinaus werden die Ergebnisse von Messungen an Graphit, Gold und einer unbekannten Probe präsentiert und analysiert.
- Der Tunneleffekt als Grundlage der Raster-Tunnelmikroskopie
- Die Funktionsweise eines Raster-Tunnelmikroskops
- Die Analyse von Oberflächenstrukturen mit atomarer Auflösung
- Die Anwendung der RTM-Technologie auf verschiedene Probenmaterialien
- Die Interpretation von Messdaten und die Gewinnung von Informationen über die Probe
Zusammenfassung der Kapitel
- Kapitel 1: Einleitung: Diese Einleitung führt in das Thema der Raster-Tunnelmikroskopie ein und beschreibt den grundlegenden Funktionsmechanismus.
- Kapitel 2: Theorie: Dieses Kapitel erläutert den Tunneleffekt, der die Grundlage für die Raster-Tunnelmikroskopie bildet. Es behandelt auch die Funktionsweise des Geräts und die verschiedenen Messmodi.
- Kapitel 3: Aufbau: In diesem Kapitel wird der Aufbau des verwendeten Raster-Tunnelmikroskops beschrieben.
- Kapitel 4: Durchführung und Auswertung: Dieses Kapitel behandelt die Durchführung und die Auswertung der Messungen. Es zeigt, wie Oberflächenrauheit, Gitterstruktur und Atomabstände mit Hilfe der RTM-Technologie bestimmt werden können.
Schlüsselwörter
Raster-Tunnelmikroskopie, Tunneleffekt, Quantenmechanik, Oberflächenanalyse, Atomare Auflösung, Graphit, Gold, Elektronendichte, Gitterstruktur, Atomabstände, Flächenrauheit, Linienrauheit.
Häufig gestellte Fragen
Was ist ein Rastertunnelmikroskop (RTM)?
Ein RTM ist ein Gerät, das eine atomar scharfe Spitze nutzt, um die Oberfläche leitender Proben mit atomarer Auflösung abzutasten und zu analysieren.
Welcher physikalische Effekt liegt der RTM zugrunde?
Die Grundlage ist der quantenmechanische Tunneleffekt von Elektronen, der zwischen der Spitze und der Probe auftritt.
Welche Materialien wurden in diesem Versuch untersucht?
In dem Praktikumsprotokoll wurden Proben aus Graphit und Gold sowie eine unbekannte Probe untersucht.
Welche Informationen lassen sich durch RTM gewinnen?
Man erhält Informationen über die lokale Elektronendichte, die Gitterstruktur, Atomabstände sowie die Flächen- und Linienrauheit der Oberfläche.
Muss die Probe für RTM eine bestimmte Eigenschaft haben?
Ja, für die Rastertunnelmikroskopie muss die zu untersuchende Probe elektrisch leitend sein.
- Quote paper
- Marvin Kemper (Author), 2016, Rastertunnelmikroskopie (RTM). Untersuchung und Analyse von Proben aus Graphit und Gold, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/344761
