Microscope a Effet Tunnel (STM)

[spi100]

Cette "polarisation" est appliqué entre le support de la pointe de lecture et le support de l'échantillon, simplement pour générer un champ electrostatique. cette composante ne rajoute rien à la mesure, mais permet de positionner et de gérer le déplacement de la pointe de lecture dans les meilleures conditions.

Sur les MFM que j'ai utilisé, je n'ai jamais appliqué de tension entre pointe et échantillon. Tu ne confondrais pas Magnetic Force Microscopy et Electric Force Microscopy ?
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[invite8767bccb]

Je parle bien de MFM, avec lequel je n'ai d'ailleurs que très peu travaillé. Nous étions aux prémisses de cette techno. Et je me souviens bien appliquer une tension pour fonctionner de mémoire en NCM "Non Contact Mode".

[spi100]

Je parle bien de MFM, avec lequel je n'ai d'ailleurs que très peu travaillé. Nous étions aux prémisses de cette techno. Et je me souviens bien appliquer une tension pour fonctionner de mémoire en NCM "Non Contact Mode".

Oui je vois, ça devait être particulier à la manip que tu utilisais.

Il y a encore 4 ou 5 ans, on utilisait plutot un système dit de 'lift-mode', en tout cas c'est la méthode du nanoscan de 'digital instruments'.
Un premier passage très proche de la surface pour ne mesurer que l'effet van der walls, puis un deuxième passage à 50 nm, soustrait de la topographie pour ne plus voir que l'effet magnétique.

[invite8767bccb]

Oui je vois, ça devait être particulier à la manip que tu utilisais.

Il y a encore 4 ou 5 ans, on utilisait plutot un système dit de 'lift-mode', ...

J'ai réalisé les modules de pilotages et d'asservissement d'un STM en 1989, j'ai ensuite travaillé sur un prototype d'AFM et l'ai fait évolué vers le MFM en travaillant sur la chaine optique. C'était le "bon temps" !!!
J'ai mis en place aussi une methode de mesure (AFM et MFM) avec Interferomètre Fibre Optique, en remplacement de la détection de déflection de faisceau laser habituelle. Tout cela dans les années 89-90-91.
J'imagine que les technos ont depuis largement évoluées !

[spi100]

J'ai réalisé les modules de pilotages et d'asservissement d'un STM en 1989, j'ai ensuite travaillé sur un prototype d'AFM et l'ai fait évolué vers le MFM en travaillant sur la chaine optique. C'était le "bon temps" !!!
J'ai mis en place aussi une methode de mesure (AFM et MFM) avec Interferomètre Fibre Optique, en remplacement de la détection de déflection de faisceau laser habituelle. Tout cela dans les années 89-90-91.
J'imagine que les technos ont depuis largement évoluées !

Ah oui effectivement, c'était vraiment au tout début. Le modèle que j'ai utilisé date de bien plus tard, 95.

Mais en 89, 90 c'était vraiment le tout tout début avec Gruber, etc. Je crois que J. Miltat s'y était mis dans cette période à Orsay.

[invite8767bccb]

... Mais en 89, 90 c'était vraiment le tout tout début avec Gruber, etc. Je crois que J. Miltat s'y était mis dans cette période à Orsay.

J'ai eu la chance de travailler en 88 sur "le" clône du mythique proto de Rohrer et Benig qui ont eu le prix nobel. C'était une énorme "usine à gaz" qui fonctionnait sous vide et qui était sensible au moindre vol de mouche !
L'AFM c'était deux années plus tard, dans un labo japonais. J'y ai accueilli Calvin QUATE, le père de l'AFM (j'étais sensé parlé le meilleur anglais !!!)
De très bons souvenirs.

[invite8767bccb]

Les champs d'application de ces technos sont très nombreux ! Ils peuvent même être ludiques et spectaculaires mais avec néanmoins des possibilités d'applications !
L'idée ultime étant de créer des supports de données à l'échelle atomique (imaginez la taille de ce type de disque dur et les capacités d'intégrations : un atome présent le bit est à "1", un atome absent le bit est à "0").
Pour imager ce concept IBM a "écrit" les trois lettres du sigle avec des atomes !!!

[invitee2a89271]

Deux choses :

JE prépare des TP STM (STM a l'air) et je voudrai faire un petit fascicule de généralité dessus.

Avez vous des sites internets bien fait pour me macher le travail.

Sinon pour tailler des pointes de tungstene (il en a ete beaucoup question) voici comment je fais habituellement.

-Solution NaOH 2 molaire (4 g de cristaux dans 50 cm3 d'eau distillé).
-Mettre une contre électrode (Nickel dans mon cas)
-Tremper la pointe et appliquer la ddp (3-4 Volt AC)
- LAisser jusqu'a que la pointe sorte du liquide : on ontient une pointe pas terrible (rayon de courbe environ 100 nm)

Pour ameliorer la taille : appliquer la ddp en pulsé (meilleur renouvellement de la solution
mettre la pointe de plusieurs mm dans la sauce (disons 5-6 mm) : évidement pas dans le cas d'un cristal 111 au prix que ca coute.
Arreter la taille avant la sortie de la pointe ( c'est un coup a prendre, on foire au debut)
Rajouter du glycerol dans la solution (environ 30 %)
Baisser la tension au minimum (ca devient long !!!)

Le top du top : incliner la pointe avec un mouvement rotatif dans une solution avec du glycerol avec des pulses tres long et 3 V de tension : ca met des plombes mais quand c'est réussi la pointe en EC emettra a moins de 2000 V : très faible rayon de courbure).

[invite8767bccb]

Je vous invite à vous rapprocher de la faculté de Marseille-Luminy.
C'est un des premiers centre de recherche qui c'est positionné sur le STM.
Le responsable du labo, était aussi directeur d'une Maitrise de Sciences et Techniques en Imagerie (le Professeur Franck SALVAN).

Si vous réalisez un fascicule, je suis preneur, merci.

[invitee369853d]

oui patrix!! d'ailleurs c'est dans son equipe ( je crois ) que j'ai vu un gars qui a construit tout seul son STM a partir de pas grand chose! j'avais été sidéré sur le coup!!

[invitee2a89271]

Je crois que tu parles de Mr Louis Porte, non ? Il avait construit un des premiers STM en France a l'epoque. Si ca t'interesse il recrute un MdC en Janvier sur un thème lié au STM.

Patrix, je vais effectivement regarder ca. Pas de probleme pour t'envoyer ca apres. Mais je veux faire une intro genre 50 pages pas un livre.

[invite2c6da301]

Je déterre volontairement ce topic d'intérêt central pour l'avenir de l'humanité

Plus sérieusement, je voulais juste signaler que certains STM travaillent à basse température (certains à l'azote liquide donc 77K, d'autres à l'helium liquide donc 4.2K, et d'autres dans des réfrigérateurs à dilution donc 50mK environ).

Cela permet non seulement de faire des images d'un matériau conducteur à l'échelle atomique mais aussi de venir sonder ses propriétés électroniques toujours à l'échelle du nanomètre et avec une résolution énergétique de qq dizaines de µeV.

Ces mesures "locales" sont primordiales dans tous les systèmes susceptibles de présenter une phase électronique inhomogène spatialement : celles-ci seraient en effet invisible sur de simples mesures de conductances (qui moyennent les fluctuations sur tout l'échantillon).

C'est pour cette raison, entre autre, que le STM à basse température est utilisé pour l'étude de composés supraconducteurs et autres dispositifs mésoscopiques.