1 扫描隧道显微镜20 世纪重大科技成果之一关键词： 扫描隧道显微镜隧道效应分辨率控制电路摘要： 扫描隧道显微镜是利用探针尖端与物质外表原子间的不同种类的局域相互作用，来测量外表原子结构和电子结构的显微新技术，它的出现被科学界誉为是外表科学和外表现象分析技术的一次革命．扫描隧道显微镜〔Scanning Tunnelins Microscopy 以下简称 STM 〕是 20 世纪 80 年代初发展起来的一种新型显微外表研究新技术，其核心思想是利用探针尖端与物质外表原子间的不同种类的局域相互作用来测量外表原子结构和电子结构． 1981 年在 IBM 公司瑞士苏黎世实验室工作的G．宾尼希〔 G． Binning 〕和 H．罗雷尔〔 H．Rohrer〕利用针尖和外表间的隧道电流随间距变化的性质来探测外表的结构，获得了实空间的原子级分辨图象．这一发明使显微科学到达了一个新的境界，并对物理、化学、生物、材料等领域的研究产生了巨大的推动作用．为此G．宾尼希和 H．罗雷尔于1986 年被授予诺贝尔物理奖．1．显微镜的历史人类观察微小物体的历史是从放大镜开始的，然后进人光学显微镜时代．据说世界上第一台光学显微镜是荷兰的眼镜师詹森父子于1590 年偶然发明的． 詹森父子制造的显微镜是一支可以伸缩的管子，在它的两头各放了一片凸透镜，当管子的长短调节得合适的距离，用它可以看清很小的物体．在当时人们仅是把他制作了这种管子当作玩具，并没有用到科学研究上．直到十七世纪中叶，才真正认识到显微镜发明的科学意义，人们竞相利用显微镜观察微观世界，并给生物学带来了划时代的进步．尤其是英国物理学家罗伯特· 胡克〔R．Hooke 1635 一 1703〕，使用自制的显微镜观察生物，并于1665 年出版了《显微镜图集》 ．为了提高放大率，人们必须增加透镜的数目，但随着透镜数目的增加，便遇到了透镜像差．所谓透镜的像差，就是经过透镜所成的像会产生畸变、弯曲或延展等缺陷，当放大率增大时，透镜的这些缺陷也随之扩大，物象也就变得模糊起来，这样就失去了增大放大率的真实意义．十八世纪中叶，德国数学家欧拉〔L．Euler 1707 — 1783〕和英国光学家J· 多隆特〔 J．Dellond 1706 — 1761〕等人发现了用不同的玻璃制作的透镜加以组合消去色差的方法，这一发现促进了对光学玻璃的研究．到了十九世纪中叶，光学显微镜的放大率已到达l000 到 1500 倍左右；人们发现，如果再提高显微镜的放大率，映像将变得极不清晰，这就说明光学显微镜的...
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