Medidas topográficas en superficies atómicamente planas en condiciones ambiente mediante un microscopio de efecto túnel, un enfoque didáctico
DOI:
https://doi.org/10.15359/ru.33-1.3Palabras clave:
microscopía de efecto túnel, calibración, superficies, Au (111), HOPGResumen
Uno de los grandes avances en la nanotecnología fue el desarrollo del microscopio de efecto túnel, herramienta que ha permitido poder manipular átomos, moléculas, estudiar el transporte electrónico en un solo átomo e incluso la obtención de imágenes con precisión atómica en superficies eléctricamente conductoras. En este artículo describimos el microscopio de efecto túnel, su funcionamiento, una metodología de calibración y cómo medir topografía de superficies planas con una resolución atómica en condiciones ambiente. Todo ello desde un punto de vista didáctico para los nuevos usuarios o investigadores no familiarizados con la técnica. Dependiendo del tipo de medida y calibración, se usaron dos tipos de muestras conductoras, el oro orientado en la dirección cristalográfica (111) y el grafito pirolítico altamente orientado (HOPG).
Referencias
Arrandee. (2016). Arrandee - gold substrates - Au (111). [Online]. Recuperado de: http://www.arrandee.com/
Barth, J. V.; Brune, H., Ertl, G. y Behm, R. J. (1990). Scanning tunneling microscopy observations on the reconstructed Au (111) surface: Atomic structure, long-range superstructure, rotational domains, and surface defects. Physical Review B, 42(15), 9307-9318. Doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.42.9307
Binnig, G. y Rohrer, H. (1987). Scanning tunneling microscopy - from birth to adolescence. Reviews of Moderns Physics, 59(3), 615-625. Doi: https://doi.org/10.1002/anie.198706061
Binnig, G.; Rohrer, H.; Gerber, Ch. y Weibel, E. (1982). Surface Studies by Scanning Tunneling Microscopy. Physical Review Letters, 49(1), 57-61. Doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.49.57
Chang, H. y Bard, A. J. (1991). Observation and Characterization by Scanning Tunneling Microscopy of Structures Generated by Cleaving Highly Oriented Pyrolytic Graphite. Langmuir, 7(6), 1143-1153. Doi: https://doi.org/10.1021/la00054a021
Horcas, I.; Fernández, R.; Gómez-Rodríguez, J. M.; Colchero, J.; Gómez-Herrero, J. y Baro, A. M. (2007). WSXM: a software for scanning probe microscopy and a tool for nanotechnology. Review of Scientific Instruments, 78(013705), 1-9. Doi: http://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.2432410
Novoselov, K. S.; Geim, A. K; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Zhang, Y.; Dubonos, S. V.; Grigorieva, I. V. y Firsov, A. A. (2004). Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films. Science, 306(5696), 666-669. Doi: https://doi.org/10.1126/science.1102896
Riquelme Ballesta, J. J. (2008). Propiedades mecánicas y transporte electrónico en nanoestructuras metálicas a bajas temperaturas. (Tesis doctoral). Universidad Autónoma de Madrid, España. Recuperado de file:///C:/Users/CARLOS~2/AppData/Local/Temp/documentop.com_propiedades-mecanicas-y-transporte-electronico-en-_598bbefd1723dd5c695f0e93.pdf
Rubio-Verdu, C.; Saenz-Arce, G.; Martínez-Asencio, J.; Milan, D. C.; Moaied, M.; Palacios, J. J.; Caturla, M. J. y Untiedt, C. (2017). Graphene flakes obtained by local electro-exfoliation of graphite with a STM tip. Physical Chemistry Chemical Physics, 19(11), 8061-8068. Doi: http://dx.doi.org/10.1039/C6CP07236D
Sabater, C. (2013). Theoretical and experimental study of electronic transport and structure in atomic-sized contacts. (Tesis doctoral). Universidad de Alicante, España. Recuperado de https://www.researchgate.net/publication/257692003_Theoretical_and_experimental_study_of_electronic_transport_and_structure_in_atomic-sized_contacts
Sáenz-Arce, G. (2011). Estudio de estructuras de tamaño atómico mediante un STM con detección resonante de fuerzas. (Tesis doctoral). Universidad de Alicante, España. Recuperado de https://www.researchgate.net/publication/320068596_Study_of_Atomic-Size_Structures_using_a_Scanning_Tunneling_Microscope_with_Force_Resonant-Detection
SPI Supplies (2017). SPI Supplies - HOPG. [Online]. Recuperado de http://www.2spi.com/category/hopg/substrates/
Untiedt, C.; Yanson, A. I.; Grande, R.; Rubio-Bollinger, G.; Agraït, N.; Vieira, S. y Ruitenbeek, J. M. van. (2002). Calibration of the length of a chain of single gold atoms. Physical Review B, 66(85418), 1-6. Doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.66.085418
Publicado
Número
Sección
Licencia
Los autores que publican en esta revista están de acuerdo con los siguientes términos:
1. Los autores garantizan a la revista el derecho de ser la primera publicación del trabajo al igual que licenciado bajo una Creative Commons Attribution License que permite a otros compartir el trabajo con un reconocimiento de la autoría del trabajo y la publicación inicial en esta revista.
2. Los autores pueden establecer por separado acuerdos adicionales para la distribución no exclusiva de la versión de la obra publicada en la revista (por ejemplo, situarlo en un repositorio institucional o publicarlo en un libro), con un reconocimiento de su publicación inicial en esta revista.
3. Los autores han afirmado poseer todos los permisos para usar los recursos que utilizaron en el artículo (imágenes, tablas, entre otros) y asumen la responsabilidad total por daños a terceros.
4. Las opiniones expresadas en el artículo son responsabilidad de los autores y no necesariamente representan la opinión de los editores ni de la Universidad Nacional.
Revista Uniciencia y todas sus producciones se encuentran bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Unported.
No existe costo por acceso, revisión de propuestas ni publicación para autores y lectores.
