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cenwanglai荣誉版主 (知名作家)
老和山猥琐派九段
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STM原理及其第一性原理模拟的物理意义
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STM，扫描隧道显微镜 通过控制偏压，针尖到样品表面的高度和针尖-表面电流来得到1埃分辨率的表面信息。分为针尖-表面距离恒定的等高模式和针尖-表面电流恒定的恒流模式两种操作方式。 等高模式收集的信息是电流随针尖坐标的变化，恒流模式收集的信息是针尖高度随针尖坐标的变化。 隧道电流、针尖高度、偏压的等参数与表面态密度和电荷密度有一定的关系，所以STM可以了解表面几何结构，也可以了解电荷密度和态密度分布情况。到这里我就不清楚了。第一行原理计算的态密度是能量空间内的量，如何体现在STM的实空间坐标上呢？ 第一行原理可以计算费米能级以下一定能量范围内的点和密度( PARCHG)，对这个在样品表面一定厚度内积分，可以得到面点么密度分布。STM模拟就是这个？ STM针尖“看到”的，实际上只是可以与针尖形成电流的“电子”吧？平整表面等高模式电流在二维面上的变化与电荷密度变化有关，也与电荷所处的态有关。电荷所属态的变化形成STM的灰度输出图。是这样的吗？ 请教STM模拟的物理图像。 [ Last edited by cenwanglai on 2011-8-13 at 23:32 ] |
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6楼2011-08-16 20:47:49
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【答案】应助回帖
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uuv2010(金币+2): 欢迎参加交流 2011-08-14 11:02:17
cenwanglai(金币+5): 谢谢回复！ 2011-08-16 00:07:32
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cenwanglai(金币+5): 谢谢回复！ 2011-08-16 00:07:32
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态密度虽然是能量空间的，但态密度所对应的电荷分布确实实空间的，模拟STM就是画出对应费米面附近态密度的那部分电荷，也就是STM针尖所“看到”的图像 在STM针尖上施加电压，该电压可以使得费米能级附近的部分电子处于“激活”状态，克服晶体场作用达到针尖形成电流。某一点“激活”电子多少与与施加电压范围有关，而同一电压下不同点的“激活”电子数目不同，这反映到STM针尖电流上形成了STM扫描图像 |
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