Dispense del corso di Elementi di Fisica Atomica e Molecolare
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Il principio base <strong>di</strong> funzionamento <strong>di</strong> un microscopio a effetto tunnel sta nella presenza <strong>di</strong> unacorrente <strong>di</strong> tunnel ( pA - nA) tra una punta metallica e il campione che si vuole analizzare.Infatti tra la punta metallica e la superficie <strong>del</strong> campione è presente una barriera <strong>di</strong> potenziale(barriera <strong>di</strong> vuoto) <strong>del</strong>l’or<strong>di</strong>ne <strong>di</strong> qualche elettron-volt come mostrato nella seguente figura.campionepuntaPortando una punta metallica molto vicino (qualche Angstrom) alla superficie, ed applicando unapiccola tensione <strong>di</strong> (0.02-2 V) gli elettroni possono attraversare la barriera per effetto “tunnel”.Questo effetto quantomeccanico può essere usato per visualizzare gli atomi <strong>di</strong> una superficiesfruttando l’andamento esponenziale <strong>del</strong>la corrente <strong>di</strong> tunnel in funzione <strong>del</strong>la <strong>di</strong>stanza puntacampione.E' noto infatti che la probabilità <strong>di</strong> trasmissione <strong>di</strong> elettroni con energia cinetica E in presenza <strong>di</strong>una barriera <strong>di</strong> potenziale V(x) uni<strong>di</strong>mensionale e' data, nell'approssimazione W.K.B., da :T2≈e−2∫barrieradx2m2h[ V ( x)−E]91