Генрих Роррер | Скачать Материал

IBM-да жұмыс істеген кезде, Рорердің ғылыми қызығушылығы қатты өткізгіштіктен қатты дене физикасының басқа салаларына ауысты. Әсіресе, заттардың беттерінің қасиеттеріне байланысты химиялық заттар мен заттардың өзара әрекеттесуінің басқа түрлері кездесетін проблемаларды зерттей бастады. Массадағы атомдардың орналасуын зерттеуге мүмкіндік беретін әдістер болды, бірақ оның бетіндегі атомдардың әртүрлі мінез-құлқын түсіну үшін салыстырмалы түрде тәсілдер аз болған. Бетті зерттеуге тырысқанда, ұзақ уақыт бойы прогреске кедергі болған қиындықтар пайда болды. 1978 жылы Франкфурт университетінде аспирантурасын жаңадан бітірген неміс ғалымы Герд Бинниг Рохерге бетінде жатқан процестерді түсінуге тырысты. Көп ұзамай екі ғалымдар туннелдеу деп аталатын кванттық механикалық әсерге негізделген беттерді зерттеуге жаңа тәсіл ұсынды. Туннельдік әсер — Гейзенберг белгісіздік қағидасының (неміс физик Вернер Гейзенберг атындағы аталатын) тікелей субсидиялық бөлшектердің позициясы мен жылдамдығын бір уақытта біле алмайтындығының тікелей нәтижесі. Нәтижесінде, мысалы, электрон сияқты бөлшектер, бөлшектер ретінде емес, материяның бұлтсыз ретінде әрекет етеді. Мұндай субатомдық бөлшектердің бұлыңғыр сипаты оларға туннельдер жасауға мүмкіндік береді немесе олар екі жағынан да енбейді, тіпті оларға тиіп кетпесе де. Тоннелинг феномені 1960 жылы Эйвар Джайвермен эксперименталды түрде расталды. Рохер мен Бинниг өз жұмысын бастаған кезде туннелдеудің әсері жақсы болды. Кейбір физика тіпті Binnig және Рорер вакуум арқылы тоннель электрондарды тудыратын, басқа принципті таңдады материалдарды жеке қабаттар сэндвич бөлу шекараларын деректердің көптеген шығару үшін осы әсер пайдаланылады. Ұсынылған тәсілдің дамуындағы ең жоғары жетістік — бұл сканерлеудің туннелді микроскопы деп аталатын жаңа құралдың өнертабысы. Бұл құрылғының негізгі идеясы қатты иненің өткелін пайдаланып, вакуумдағы қатты заттың санын сканерлеу болып табылады. Егер кернеу игла мен сынама арасында қолданылса, қашықтық жеткілікті кішкентай болса, онда иненің шетінен электронды туннель үлгіге салыңыз. Электрон ағыны туннельдік ток ретінде өлшенеді. Туннелингтік ток күші үлгі мен игла нүктесінің арасындағы қашықтыққа байланысты және қашықтықтың экспоненталық функциясы арқылы анықталады. Үлгіні және тарату ағынын иголды қозғалысқа келтіре отырып, зерттеушілер микроскопиялық (атомдық) төбешіктер мен өрістердің орналасу бетіндегі картасын салыстыруға қабілетті. Үлкен техникалық қиындықтарға қарамастан, Родер және Бинниг оптимистік болды. сканерлеу микроскоптың Binnig және … жалғасы