היסטוריה של המיקרוסקופ למנהור סריקה

מיקרוסקופ מנהור הסריקה או STM נמצא בשימוש נרחב במחקר תעשייתי וגם בסיסי כדי להשיג תמונות בקנה מידה אטומי של משטחי מתכת. הוא מספק פרופיל תלת מימדי של פני השטח ומספק מידע שימושי לאפיון חספוס פני השטח, התבוננות בפגמים במשטח וקביעת הגודל וההרכב של מולקולות אגרגטים.

גרד ביניג והיינריך רוהר הם ממציאי מנהרת הסריקה מיקרוסקופ (STM). המציא בשנת 1981, המכשיר סיפק תמונות ראשונות של אטומים בודדים על משטחי החומרים.

Binnig זכה יחד עם הקולגה רוהר פרס נובל בפיזיקה בשנת 1986 על עבודתו בסריקת מיקרוסקופיה של מנהור. יליד פרנקפורט, גרמניה בשנת 1947, למד ד"ר ביגנט ב- J.W. אוניברסיטת גתה בפרנקפורט וקיבל תואר ראשון בשנת 1973 וכן דוקטורט חמש שנים מאוחר יותר בשנת 1978.

באותה שנה הצטרף לקבוצת מחקר פיסיקה במעבדת המחקר בציריך של יבמ. דוקטור ביניג הוקצה למרכז המחקר של אלמדן של יבמ בסן חוזה בקליפורניה בין השנים 1985 עד 1986 והיה פרופסור אורח באוניברסיטת סטנפורד הסמוכה בשנים 1987 - 1988. הוא מונה ל עמית IBM בשנת 1987 ונשאר איש צוות מחקר במעבדת המחקר של ציריך של יבמ.

יליד בוקס שבשווייץ בשנת 1933, ד"ר רוהר התחנך במכון הטכנולוגי הפדרלי בשוויץ בציריך, שם קיבל את התואר הראשון בשנת 1955 ואת הדוקטורט שלו ב -1960. לאחר שעבד פוסט-דוקטורט במכון הפדרלי של שוויץ ובאוניברסיטת רוטגרס בארה"ב, הצטרף ד"ר רוהר מעבדת המחקר החדשה של ציריך, שהוקמה על ידי יבמ, בחנה - בין השאר - חומרי קונדו אנטי-פרומגנטים. לאחר מכן הפנה את תשומת ליבו לסרוק מיקרוסקופיית מנהרות. ד"ר רוהר מונה ל עמית של יבמ בשנת 1986 והיה מנהל המחלקה למדעי הפיזיקה במעבדת המחקר בציריך בין השנים 1986 עד 1988. הוא פרש מיבמ ביולי 1997 ונפטר ב- 16 במאי 2013.

ביניג ורוהר הוכרו בפיתוח טכניקת המיקרוסקופיה החזקה המהווה דימוי של אטומים בודדים על משטח מתכת או מוליכים למחצה על ידי סריקת קצה המחט על פני השטח בגובה של מעט אטומי קוטרים. הם חלקו את הפרס עם המדען הגרמני ארנסט רוסקה, מעצב המעצב מיקרוסקופ אלקטרונים ראשון. מספר מיקרוסקופיות סריקה משתמשים בטכנולוגיית הסריקה שפותחה עבור ה- STM.

מיקרוסקופ דומה בשם הטופוגרפינר הומצא על ידי ראסל יאנג וחבריו בין 1965 ל 1971 בלשכה הלאומית לתקנים, המכונה כיום המכון הלאומי לתקנים טכנולוגיה. מיקרוסקופ זה עובד על העיקרון שמנהלי הפיזו השמאלי והימני סורקים את הקצה מעל ומעט מעל פני הדגימה. הפיאזו המרכזי נשלט על ידי מערכת סרוו לשמירה על מתח קבוע, מה שמביא להפרדה אנכית עקבית בין קצה המשטח. מכפיל אלקטרונים מזהה את השבריר הזעיר של זרם המנהור המפוזר על ידי שטח הדגימה.