Microscope à effet tunnel

[invite311ce497]

Bonjour , je voudrais savoir de quoi est constitué un microscope à effet tunnel et comment fonctionne-t-il ??

Merci d'avance
Hervé
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[Skippy le Grand Gourou]

Si mes souvenirs sont bons : dans un microscope à effet tunnel (MET), tu as une pointe fine conductrice au bout d'un petit levier. Le microscope fait passer une tension entre la pointe et la surface à étudier (c'est pour cela que le microscope à effet tunnel ne peut voir que des surfaces conductrices et pas de la matière organique par exemple). Le MET possède deux modes de fonctionnement :

1) Tu décide que la tension entre la surface et la pointe doit rester constante. Dans ce cas, si la pointe s'éloigne des atomes de la surface, la différence de potentiel entre la pointe et la surface diminue, puisque les électrons de la surface s'éloignent. Le MET déplace alors le levier vers le bas et enregistre ce déplacement. A la fin, tu obtiens une carte des déplacements verticaux effectués par la pointe.

2) Tu préfère que la distance entre la pointe et la surface reste constante. Dans ce cas, tu mesures les variations de la tension.

Une chose très importante est qu'il faut savoir analyser les résultats obtenus : en effet, une différence de hauteur entre des atomes peut avoir la même apparence sur ton image finale qu'une différence d'atomes, puisque des atomes plus lourds possèdent plus d'électrons, et donc induisent une tension plus élevée que des atomes légers.

J'espère avoir répondu à ta question...

[invitec336fcef]

un microscope à effet tunnel est en fait utilisé pour l'analyse de surfaces. En fait, il est constitué d'une pointe fixée sur des bras mécaniques qui se déforment sous l'effet de contraintes.
Les matériaux sondés doivent être légèrement conducteurs. On place la pointe très proche de la surface du matériau, ce qui crée une barrière de potentiel. Selon la mécanique classique, aucun courant ne peut circuler, car bloqué par cette barrière de potentiel. MAIS, la mécanique quantique affirme qu'il y a une probabilité faible mais non nulle que les électrons du matériau franchissent cette barrière de potentiel et rejoingnent la pointe --> création d'un courant.
Pour décrire la morphologie de surface, ce courant reste constant, de sorte que, lorsque la pointe rencontre un défaut de surface, par exemple un trou, elle doit se déplacer verticalement pour maintenir la même valeur du courant. Ainsi tu peux décrire les trous et les bosses d'un matériau.
Ce déplacement est réalisé par des contraintes imposés aux bras mécaniques. Ceux-ci sont des matériaux piezo-électriques, donc en leur imposant une tension, il se déforme. Cette tension est ajustée en fonction du courant qui circule dans la pointe. Le déplacement est donc réalisé par asservissement.
Théoriquement, la précision de cette technique est de l'ordre de la dizaine d'Angström en profondeur, c'est pour cela qu'elle restera une technique d'analyse de surfaces uniquement.