Sejarah Scanning Tunneling Microscope

Pemindaian tunneling microscope atau STM banyak digunakan dalam penelitian industri dan fundamental untuk mendapatkan gambar skala atom dari permukaan logam. Ini memberikan profil tiga dimensi permukaan dan memberikan informasi yang berguna untuk karakterisasi kekasaran permukaan, mengamati cacat permukaan dan menentukan ukuran dan konformasi molekul dan agregat.

Gerd Binnig dan Heinrich Rohrer adalah penemu tunneling pemindaian mikroskop (STM). Diciptakan pada tahun 1981, perangkat ini memberikan gambar pertama dari masing-masing atom pada permukaan material.

Binnig, bersama dengan rekannya Rohrer, dianugerahi Hadiah Nobel dalam fisika pada tahun 1986 untuk karyanya dalam pemindaian tunneling microscopy. Lahir di Frankfurt, Jerman pada tahun 1947, Dr. Binnig menghadiri J.W. Universitas Goethe di Frankfurt dan menerima gelar sarjana pada tahun 1973 serta doktor lima tahun kemudian pada tahun 1978.

Dia bergabung dengan kelompok penelitian fisika di Laboratorium Penelitian Zurich IBM pada tahun yang sama. Binnig ditugaskan di Pusat Penelitian Almaden IBM di San Jose, California dari tahun 1985 hingga 1986 dan menjadi profesor tamu di Universitas Stanford terdekat dari tahun 1987 hingga 1988. Dia diangkat sebagai Anggota IBM pada tahun 1987 dan tetap menjadi anggota staf peneliti di Laboratorium Penelitian Zurich di IBM.

Lahir di Buchs, Swiss pada 1933, Dr. Rohrer menempuh pendidikan di Institut Teknologi Federal Swiss di Zurich, tempat ia menerima gelar sarjana pada tahun 1955 dan gelar doktor pada 1960. Setelah melakukan pekerjaan pasca-doktoral di Institut Federal Swiss dan Universitas Rutgers di A.S., Dr. Rohrer bergabung Laboratorium Riset Zurich yang baru dibentuk untuk mempelajari - antara lain - bahan Kondo dan antiferromagnet. Dia kemudian mengalihkan perhatiannya ke pemindaian tunneling microscopy. Rohrer diangkat sebagai Anggota IBM pada tahun 1986 dan adalah manajer Departemen Ilmu Fisika di Laboratorium Penelitian Zurich dari tahun 1986 hingga 1988. Dia pensiun dari IBM pada Juli 1997 dan meninggal pada 16 Mei 2013.

Binnig dan Rohrer diakui untuk mengembangkan teknik mikroskop yang kuat yang membentuk citra atom individu pada permukaan logam atau semikonduktor dengan memindai ujung jarum di atas permukaan dengan ketinggian hanya beberapa atom diameter. Mereka berbagi penghargaan dengan ilmuwan Jerman Ernst Ruska, perancang mikroskop elektron pertama. Beberapa mikroskop pemindaian menggunakan teknologi pemindaian yang dikembangkan untuk STM.

Sebuah mikroskop serupa yang disebut Topografiner ditemukan oleh Russell Young dan rekan-rekannya antara 1965 dan 1971 di National Bureau of Standards, saat ini dikenal sebagai National Institute of Standards dan Teknologi. Mikroskop ini bekerja berdasarkan prinsip bahwa driver piezo kiri dan kanan memindai ujung lebih dan sedikit di atas permukaan spesimen. Piezo tengah dikendalikan oleh sistem servo untuk mempertahankan tegangan konstan, yang menghasilkan pemisahan vertikal yang konsisten antara ujung dan permukaan. Pengganda elektron mendeteksi fraksi kecil dari arus tunneling yang tersebar oleh permukaan spesimen.