STM - Universität zu Köln

6Ist die angelegte Spannung hinreichend klein so ändert sie die Zustandsdichte derElektronen nur geringfügig und mit der lokalen ZustandsdichteEF1pS( z,E) ( z)kann der Tunnelstrom umformuliert werden. Er ist der lokalen Zustandsdichte undder angelegten Spannung porportionalE EnFeUI p ( z , E ) USSEine realistischere als die hier gegebene Beschreibung des Tunnelprozesses amSTM wurde von Tersoff und Hamann abgeleitet [11] und basiert auf dem Transfer-Hamiltonian-Formalismus von Bardeen. Dabei wird die Tunnelwahrscheinlichkeit derElektronen aus dem Überlapp der Proben- und Spitzenwellenfunktion berechnet.Nimmt man an, dass es sich um eine ideale Spitze handelt, welche durch eine s-Welle an ihrem Krümmungsmittelpunkt beschrieben werden kann liefert dieseTheorie das folgende Resultat für den TunnelstromF2I p ( r , E ) U eStF2REin STM-Bild ist demzufolge also ein Konturbild der Probenzustandsdichte beiam Ort der Spitze.EF3. Experimentelles3.1 Das EasyScan 2Das in diesem Versuch verwendete Rastertunnelmikroskop ist ein EasyScan 2 derFirma Nanosurf [5]. Das STM besteht aus dem eigentlichen Messkopf, einemController und einem Computer zur Ansteuerung und Bildaufnahme. Derschematische Aufbau des Messkopfes ist in Abbildung 3 dargestellt. Die STM-Spitzeaus Pt-Ir-Draht ist mithilfe eines Goldbügels festgeklemmt und kann durch dreiPiezoelemente in allen drei Raumrichtungen präzise bewegt werden. Die Probe wirdmagnetisch auf einem zylinderförmigen Probenhalter befestigt, welcher vorne undhinten auf Berührungspunkten gelagert ist, von denen die vorderen beiden durch einweiteres Piezoelement bewegt werden können