製作簡易STM

科展類別
臺灣國際科展
屆次
2007年
科別
物理科
學校名稱
國立臺中第一高級中學
指導老師
簡紋濱、王昭富
作者
王彥凱、謝曜聰
關鍵字
STM,顯微鏡,穿隧效應

摘要或動機

掃描式穿隧顯微鏡(Scanning Tunneling Microscope),是在奈米尺度下觀察物體表面的一大利器。但一台精密的STM,造價動輒數百萬元新台幣,本研究嘗試利用簡單、便宜的材料,製作一台簡易的掃描式穿隧顯微鏡。眾所皆知:掃描式穿隧顯微鏡的關鍵,就是量子力學中的穿隧效應原理,及壓電材料的應用,所以這些主題都是本實驗涉及的內容。除此之外,我們也運用簡單的物理原理,取代價格高昂的儀器,例如:利用彈簧代替昂貴的避震系統等。此研究利用穿隧效應的原理,並進而利用電腦得知樣品表面的結構,以達顯微鏡觀察分析物體之功用。 ;The major purpose of our project is to assemble a simple scanning tunneling microscopy with cheap and available materials for ordinary senior high school students. For example, we use springs for damping instead of electromotive force device. Weweld all the electronic circuit boards for ourselves in order to not only lower the cost but also inspect the inner structure more clearly and precisely. After the microscopy is assembled, we will use it as an appliance to observe the samples of nano-particles. We must repeat this procedure several times so as to make sure that the images we’ve gained is true, not just some disturbances produced by the environment. Finally, the microscopy can be applied to research fields as well as academic courses.


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