Mikroskopie skaningowe
|
|
- Sabina Małek
- 7 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 SPM Scanning Probe Microscopy Mikroskopie skaningowe (SPM- Sharp Probe Microscopy)
2 Richard Feynman, Dec.29 th, 1959, Caltech: There's Plenty of Room at the Bottom. I want to offer another prize of another $1,000 to the first guy who makes an operating electric motor of only 1/64 inch cube - a rotating electric motor which can be controlled from the outside and not counting the lead-in wires, is only 1/64 inch cube $ paid to Bill McLellan, a ancient of Caltech for an engine miniature satisfying the conditions, but having required no technical innovation , Jet Propulsion Laboratory. with today's technology we can easily construct motors a fortieth of that size in each dimension, 64,000 times smaller than McLellan's motor, and we can make thousands of them at a time.... perhaps, this does not excite you to do it, and only economics will do so. Then I want to do something... It is my intention to offer a prize of $1,000 to the first guy who can take the information on the page of a book and put it on an area 1/25,000 smaller in linear scale in such a manner that it can be read by an electron microscope $ to Tom Newman, graduate student of Stanford.: - By ion beam lithography, he wrote the front page of "A Tale of Two Cities" of Charles Dickens on the scale of 1/25, Feynman s challenge = to write 24 volumes of the British Encyclopedia on the head of a hairpin: Newman calculated that every letter had to contain 50 atoms
3 Xe atoms On a Ni surface atoms for the letter I and 13 for B and M each letter : 5 nm Encyclopedia Britannica : 40,000 pages 0,1 mm square
4 Mikroskopy skanujące 1. Efekt tunelowania (STM). Stały prąd, stała wysokość. 2. Oddziaływania sił atomowych(afm). W kontakcie, bez kontaktu. 3. Oddziaływania magnetyczne (MFM) Amplituda, częstotliwość, zmiana fazy. 4. Oddziaływania lepkościowe (LFM) 5. Siły elektrostatyczne (EFM). Amplituda, częstotliwość, zmiana fazy. 6. Potencjał powierzchniowy (SPM). Amplituda, częstotliwość, zmiana fazy. 7. Oddziaływania chemiczne (STS).
5 STM Scanning Tunnelling Microscopy Skaningowa mikroskopia tunelowania EFEKT TUNELOWANIA ELEKTRONU Próżnia B A E F,A e 1 t V 1 A e 2 t V 2 s B E F,B TEORIA Gamov, Gurney, Condon: emisja Fowler, Nordheim: emisja elektronu w polu elektrycznym. i f ( s, V, ) ZASTOSOWANIE Esaki, Giaver, Fisher, Josephson: spektroskopia tunelowania. Nobel Binning, Rohrer, Gerber, Weibel: mikroskopia tunelowania. Nobel 1986!
6 Efekt tunelowania x < 0 x > 0 Fizyka klasyczna Mechanika kwantowa
7 Nieco teorii Dwa równania Schrödingera: 1. W materiale, odległość x < 0, 2. W obszarze bariery, x > 0,. H = ( ħ 2 2m)(d 2 dx 2 ) (1) H = ( ħ 2 2m)(d 2 dx 2 ) V (2) gdzie ħ jest stałą Planck a podzieloną przez 2, m jest masą elektronu, a V jest wysokością bariery. Rozwiązaniem równania dla elektronu o energii E dla materiału jest funkcja: = Ae ikx Be -ikx, gdzie k = (2mE/ ħ 2 ). (3) Rozwiązaniem równania dla elektronu o energii E dla bariery jest funkcja: = Ce ik x De -ik x, gdzie k = (2m(E-V)/ ħ 2 ) 1/2. (4) Rozwiązanie przy wykorzystaniu zależności: Ze i = Z(cos + isin ), oraz Ze -i = Z(cos - isin ) dowiedzie, że funkcja, w obszarze bariery, ma dwie składowe; 1. Urojoną, rosnąca do nieskończoności, którą można zaniedbać. 2. Rzeczywistą, która zmniejsza się ekspotencjalnie, czyli w obszarze bariery, gdzie zgodnie z fizyką klasyczną penetracja elektronu jest wzbroniona nawet dla E<V mechanika kwantowa przewiduje niezerowe prawdopodobieństwo znalezienia elektronu.czyli przez barierę może płynąć strumień elektronów (prąd) niosących jakieś informacje. ZJAWISKO TO JEST PODSTAWĄ MIKROSKOPII TUNELOWANIA.
8 Teorii cdn. 16 E ( P E) 2 s e 2 (5) gdzie 2m( E) / 2 (6) 1 2 (7) 2 Prawdopodobieństwo tunelowania P dla s >> 1 Prąd tunelowania i e (-2Ks) gdzie K = (2m / ħ 2 ) 1/2 (8) gdzie s jest odległością dwóch płaszczyzn, a φ jest funkcją pracy wyjścia e -. W równaniu (8) należy uwzględnić strukturę elektronową obu powierzchni, różnice w funkcjach prac wyjścia e -, zależność gęstości elektronowej od struktury krystalograficznej, kształt obu powierzchni oraz rzeczywisty potencjał pomiędzy powierzchniami. Dla jednej powierzchni płaskiej, a drugiej w kształcie ostrza Tersoff i Hamann wykazali, że równanie opisujące prąd przybierze postać; i = 32 3 ħ -1 e 2 V o2 D(E F )R 2 K -4 e 2KR (r o ) 2 (E E F ) (9) gdzie: E F jest energią Fermiego, E jest energią stanu funkcji powierzchni płaskiej (próbki), D(E F ) jest gęstością stanów na poziomie Fermiego drugiej powierzchni (ostrza), R jest promieniem ostrza, r 0 jest pozycją środka krzywizny ostrza, określonej przez (s+r).
9 i tunelowania
10 Rozdzielczość pozioma Res. = 2 r at. r t = 1 r at.
11 Mikroskop STM Urz.kontr. sterujące i x i z i y y z x Ostrze Kryształ piezoelektryczny Zwrotna pętla prądowa (feedback generator) Próbka i V
12 Skanner Skaner może być walcem wykonanym z piezoelektryka, podzielonego na 4 sektory. Do przeciwległych sektorów przykładamy napięcia o takich samych wartościach, lecz przeciwnych znakach. Po przyłożeniu napięcia odpowiedni sektor wydłuża się lub skraca, przechylając igłę zamocowaną na końcu skanera. Zmiana wymiaru piezoelektryków rurkowych Przykłady materiałów piezoelektrycznych: kwarc, dwufosforan amonowy, tytaniany: baru, wapnia, kobaltu, niobiany baru i ołowiu. l [Å] = B V[V] l[mm]/d[mm] gdzie; V napięcie l długość d grubość B stała zależna od materiału, dla PZT-5A wynosi 1,73 Å/V
13 TRYBY PRACY
14 STM stały prąd
15 6,78 Å Praktyka i teoria- wzajemne potwierdzenie Struktura krystalograficzna grafitu Doświadczalne zdjęcie STM powierzchni grafitu 3,35 Å 1,42 Å 2,46 Å B A Obliczenia LDOS (Local Density of States)
16 Korugacja HOPG Przekrój wzdłuż rzędu atomów Zdjęcie STM (Pracownia Elektrochemii, Wydział Chemii, U.W., M. Szklarczyk).
17 Pierwsze zdjęcia STM UHV
18 Zdjęcia STM cząsteczek organicznych (UHV)
19 Zdjęcia STM powierzchni metali i półprzewodników (UHV) Atomy NI, powierzchnia (100). Tit-Wah Hui, Univ. Guelph Atomy Pt, powierzchnia (111). Zdjęcia STM, IBM, Almaden, USA
20 Zdjęcia STM zaadsorbowanych atomów (UHV) 3 atomy Gd na powierzchni Nb(110) IBM, Almaden, USA Atomy tlenu na powierzchni Rh (111) 4 x 4 nm, IBM, Almaden, USA Atom Xe na powierzchni Ni (110) IBM, Almaden, USA 12 atomów Na i 16 atomów J na powierzchni Cu (111), IBM, Almaden, USA
21 Zdjęcia STM zarejestrowane w powietrzu i roztworze Zaadsorbowana warstwa hydrohinonu na elektrodzie Pd (111), 30 x 30 nm, Digital Instruments, USA. Zaadsorbowane atomy J na elektrodzie Pt (111), 2,5 x 2,5 nm, Digital Instruments, USA.
22 Zdjęcia STM cd.
23 Zdjęcia STM fal elektronowych. Korale elektronowe: atomy Fe na powierzchni Cu (111) M. F. Crommie, C. P. Lutz, D. M. Eigler, Science 262 (1993) 218, Zdjęcia STM, IBM, Almaden, USA de Broglie E = h 2 /2m 2
24 Zastosowanie STM Litografia Kontrola jakości Bity pamięci komputerowej Co-Cr na podkładzie NiFe, 2,3 x 2,3 m. Jeden bit 180 nm co 370 nm 1 Gb/cm 2. (Zdjęcia STM, IBM, Almaden, USA)
25 Nanoelektrochemia M 0 E 1 os E 2 os E 2 os E 1 os E 1 pr E 2 pr E 2 pr E 1 pr D. Kolb i współpracownicy, FRG
26 Próbka spolaryzowana ujemnie (Badanie poziomów zajętych) Stany elektronowe Spektroskopia tunelowania STS Próbka spolaryzowana dodatnio (Badanie poziomów pustych) Próbka Ostrze Próbka Ostrze Obraz poziomów zajętych Obraz poziomów pustych Obraz STM atomów krzemu na powierzchni SiC(0001)-3x3 w zależności od kierunku przepływu prądu tunelowania. Zdjęcia wykonano:wydział Fizyki, UJ Kraków
27 Spektroskopia tunelowania STS Esaki, Giaver, Fisher, Josephson,
28 CO man
Mikroskopie skaningowe
SPM Scanning Probe Microscopy Mikroskopie skaningowe (SPM- Sharp Probe Microscopy) Mikroskopy skanujące 1. Efekt tunelowania (STM). Stały prąd, stała wysokość. 2. Oddziaływania sił atomowych(afm). W kontakcie,
Bardziej szczegółowoSPM Scanning Probe Microscopy Mikroskopia skanującej sondy STM Scanning Tunneling Microscopy Skaningowa mikroskopia tunelowa AFM Atomic Force
SPM Scanning Probe Microscopy Mikroskopia skanującej sondy STM Scanning Tunneling Microscopy Skaningowa mikroskopia tunelowa AFM Atomic Force Microscopy Mikroskopia siły atomowej MFM Magnetic Force Microscopy
Bardziej szczegółowoMikroskopia polowa. Efekt tunelowy Historia odkryć Uwagi o tunelowaniu Zastosowane rozwiązania. Bolesław AUGUSTYNIAK
Mikroskopia polowa Efekt tunelowy Historia odkryć Uwagi o tunelowaniu Zastosowane rozwiązania Bolesław AUGUSTYNIAK Efekt tunelowy Efekt kwantowy, którym tłumaczy się przenikanie elektronu w sposób niezgodny
Bardziej szczegółowoPodstawy fizyki wykład 2
D. Halliday, R. Resnick, J.Walker: Podstawy Fizyki, tom 5, PWN, Warszawa 2003. H. D. Young, R. A. Freedman, Sear s & Zemansky s University Physics with Modern Physics, Addison-Wesley Publishing Company,
Bardziej szczegółowoMikroskop tunelowy skaningowy Scaning tuneling microscopy (STM)
Mikroskop tunelowy skaningowy Scaning tuneling microscopy (STM) Zasada działania Historia odkryć Zastosowane rozwiązania Przykłady zastosowania Bolesław AUGUSTYNIAK Zasada działania mikroskopu skanującego
Bardziej szczegółowoWykład 21: Studnie i bariery cz.2.
Wykład 21: Studnie i bariery cz.2. Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.321 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 1 Przykłady tunelowania: rozpad alfa, synteza
Bardziej szczegółowoSkaningowy mikroskop tunelowy STM
Skaningowy mikroskop tunelowy STM Skaningowy mikroskop tunelowy (ang. Scanning Tunneling Microscope; STM) należy do szerszej rodziny mikroskopów ze sondą skanującą. Wykorzystuje on zjawisko tunelowania
Bardziej szczegółowoBadanie strutury powierzchni z atomową zdolnością rozdzielczą. Powierzchnia jak ją zdefiniować?
Badanie strutury powierzchni z atomową zdolnością rozdzielczą Powierzchnia jak ją zdefiniować? Obszar kryształu, dla którego nie da się zastosować trójwymiarowych równań opisujących własności wnętrza.
Bardziej szczegółowoUniwersytet Łódzki, Wydział Chemii Katedra Chemii Nieorganicznej i Analitycznej Zakład Elektroanalizy i Elektrochemii Łódź, ul.
Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii 91-403 Łódź, ul. Tamka 12 Andrzej Leniart Akademia Ciekawej Chemii 11 czerwiec 2014 r. Z czego zbudowana jest materia? Demokryt z Abdery (ur. ok. 460 p.n.e., zm. ok.
Bardziej szczegółowoStudnie i bariery. Fizyka II, lato
Studnie i bariery Fizyka II, lato 017 1 Nieskończona studnia potencjału Nieskończenie duży potencjał na krawędziach studni nie pozwala elektronom opuścić obszaru 0
Bardziej szczegółowoRodzaje mikroskopów ze skanującą sondą (SPM, Scanning Probe Microscopy)
Spis treści 1 Historia 2 Rodzaje mikroskopów ze skanującą sondą (SPM, Scanning Probe Microscopy) 2.1 Skaningowy mikroskop tunelowy (STM od ang. Scanning Tunneling Microscope) 2.1.1 Uzyskiwanie obrazu metodą
Bardziej szczegółowoWykład 21: Studnie i bariery
Wykład 1: Studnie i bariery Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.31 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 6.05.019 1 Równanie Schrödingera - przypomnienie Równanie
Bardziej szczegółowoRównanie falowe Schrödingera ( ) ( ) Prostokątna studnia potencjału o skończonej głębokości. i 2 =-1 jednostka urojona. Ψ t. V x.
Równanie falowe Schrödingera h Ψ( x, t) + V( x, t) Ψ( x, t) W jednym wymiarze ( ) ( ) gdy V x, t = V x x Ψ = ih t Gdy V(x,t)=V =const cząstka swobodna, na którą nie działa siła Fala biegnąca Ψ s ( x, t)
Bardziej szczegółowoUkład okresowy. Przewidywania teorii kwantowej
Przewidywania teorii kwantowej Chemia kwantowa - podsumowanie Cząstka w pudle Atom wodoru Równanie Schroedingera H ˆ = ˆ T e Hˆ = Tˆ e + Vˆ e j Chemia kwantowa - podsumowanie rozwiązanie Cząstka w pudle
Bardziej szczegółowoWykład 21: Studnie i bariery
Wykład 1: Studnie i bariery Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.31 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 01.06.017 Wydział Informatyki, Elektroniki i 1 Równanie
Bardziej szczegółowoFizyka klasyczna. - Mechanika klasyczna prawa Newtona - Elektrodynamika prawa Maxwella - Fizyka statystyczna -Hydrtodynamika -Astronomia
Fizyka klasyczna - Mechanika klasyczna prawa Newtona - Elektrodynamika prawa Maxwella - Fizyka statystyczna -Hydrtodynamika -Astronomia Zaczniemy historię od optyki W połowie XiX wieku Maxwell wprowadził
Bardziej szczegółowo1 k. AFM: tryb bezkontaktowy
AFM: tryb bezkontaktowy Ramię igły wprowadzane w drgania o małej amplitudzie (rzędu 10 nm) Pomiar zmian amplitudy drgań pod wpływem sił (na ogół przyciągających) Zbliżanie igły do próbki aż do osiągnięcia
Bardziej szczegółowoStruktura elektronowa
Struktura elektronowa Struktura elektronowa atomów układ okresowy pierwiastków: 1) elektrony w atomie zajmują poziomy energetyczne od dołu, inaczej niż te gołębie (w Australii, ale tam i tak chodzi się
Bardziej szczegółowoPODSTAWY MECHANIKI KWANTOWEJ
PODSTAWY MECHANIKI KWANTOWEJ De Broglie, na podstawie analogii optycznych, w roku 194 wysunął hipotezę, że cząstki materialne także charakteryzują się dualizmem korpuskularno-falowym. Hipoteza de Broglie
Bardziej szczegółowoNadprzewodniki. W takich materiałach kiedy nastąpi przepływ prądu może on płynąć nawet bez przyłożonego napięcia przez długi czas! )Ba 2. Tl 0.2.
Nadprzewodniki Pewna klasa materiałów wykazuje prawie zerową oporność (R=0) poniżej pewnej temperatury zwanej temperaturą krytyczną T c Większość przewodników wykazuje nadprzewodnictwo dopiero w temperaturze
Bardziej szczegółowoWykład 9 Podstawy teorii kwantów fale materii, dualizm falowo-korpuskularny, funkcja falowa, równanie Schrödingera, stacjonarne równanie
Wykład 9 Podstawy teorii kwantów fale materii, dualizm falowo-korpuskularny, funkcja falowa, równanie Schrödingera, stacjonarne równanie Schrödingera, zasada nieoznaczoności Heisenberga, ruch cząstki swobodnej,
Bardziej szczegółowoJak matematycznie opisać własności falowe materii? Czym są fale materii?
Funkcja falowa Jak matematycznie opisać własności falowe materii? Czym są fale materii? Własności falowe materii (cząstek, układów cząstek) opisuje matematycznie pewna funkcja falowa ( x, t ) Tutaj upraszczamy
Bardziej szczegółowoWiązania. w świetle teorii kwantów fenomenologicznie
Wiązania w świetle teorii kwantów fenomenologicznie Wiązania Teoria kwantowa: zwiększenie gęstości prawdopodobieństwa znalezienia elektronów w przestrzeni pomiędzy atomami c a a c b b Liniowa kombinacja
Bardziej szczegółowoRepeta z wykładu nr 5. Detekcja światła. Plan na dzisiaj. Złącze p-n. złącze p-n
Repeta z wykładu nr 5 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 Konsultacje:
Bardziej szczegółowoOglądanie świata w nanoskali mikroskop STM
FOTON 112, Wiosna 2011 23 Oglądanie świata w nanoskali mikroskop STM Szymon Godlewski Instytut Fizyki UJ Od zarania dziejów człowiek przejawiał wielką ciekawość otaczającego go świata. Prowadził obserwacje
Bardziej szczegółowoJak matematycznie opisać własności falowe materii? Czym są fale materii?
Funkcja falowa Jak matematycznie opisać własności falowe materii? Czym są fale materii? Własności falowe materii (cząstek, układów cząstek) opisuje matematycznie pewna funkcja falowa ( x, Funkcja falowa
Bardziej szczegółowoWykład Budowa atomu 2
Wykład 7.12.2016 Budowa atomu 2 O atomach cd Model Bohra podsumowanie Serie widmowe O czym nie mówi model Bohra Wzbudzenie, emisja, absorpcja O liniach widmowych Kwantowomechaniczny model atomu sformułowanie
Bardziej szczegółowoNOWOCZESNE TECHNIKI BADAWCZE W INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ. Beata Grabowska, pok. 84A, Ip
NOWOCZESNE TECHNIKI BADAWCZE W INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ Beata Grabowska, pok. 84A, Ip http://home.agh.edu.pl/~graboska/ Mikroskopia Słowo mikroskop wywodzi się z języka greckiego: μικρός - mikros "mały
Bardziej szczegółowoNanoskopowe metody charakteryzacji materiałów. Obrazek: Helsinki University of Technology tfy.tkk.fi/sin/research/
Nanoskopowe metody charakteryzacji materiałów Obrazek: Helsinki University of Technology tfy.tkk.fi/sin/research/ STM i AFM: podstawy konstrukcji STM AFM Scanning tunelling microscope (STM) Heinrich Rohrer
Bardziej szczegółowoZ. Postawa, Fizyka powierzchni i nanostruktury, Kraków
Badanie struktury powierzchni z atomową zdolnością rozdzielczą Emisja polowa i zjawisko tunelowe Mikroskopia polowa Mikroskopia skaningowa Czy elektrony mogą wydostać się ponad powierzchnię? Uproszczony
Bardziej szczegółowoElementy mechaniki kwantowej. Mechanika kwantowa co to jest? Fale materii hipoteza de Broglie'a Funkcja falowa Równanie Schrödingera
Elementy mechaniki kwantowej Mechanika kwantowa co to jest? Fale materii hipoteza de Broglie'a Funkcja falowa Równanie Schrödingera Fale materii de Broglie a (rok 1923) De Broglie zaproponował, że każdy
Bardziej szczegółowoWykład 12 V = 4 km/s E 0 =.08 e V e = = 1 Å
Wykład 12 Fale materii: elektrony, neutrony, lekkie atomy Neutrony generowane w reaktorze są spowalniane w wyniku zderzeń z moderatorem (grafitem) do V = 4 km/s, co odpowiada energii E=0.08 ev a energia
Bardziej szczegółowoI. Wstęp teoretyczny. Ćwiczenie: Mikroskopia sił atomowych (AFM) Prowadzący: Michał Sarna (sarna@novel.ftj.agh.edu.pl) 1.
Ćwiczenie: Mikroskopia sił atomowych (AFM) Prowadzący: Michał Sarna (sarna@novel.ftj.agh.edu.pl) I. Wstęp teoretyczny 1. Wprowadzenie Mikroskop sił atomowych AFM (ang. Atomic Force Microscope) jest jednym
Bardziej szczegółowoAtom wodoru w mechanice kwantowej. Równanie Schrödingera
Fizyka atomowa Atom wodoru w mechanice kwantowej Moment pędu Funkcje falowe atomu wodoru Spin Liczby kwantowe Poprawki do równania Schrödingera: struktura subtelna i nadsubtelna; przesunięcie Lamba Zakaz
Bardziej szczegółowoPIERWIASTKI W UKŁADZIE OKRESOWYM
PIERWIASTKI W UKŁADZIE OKRESOWYM 1 Układ okresowy Co można odczytać z układu okresowego? - konfigurację elektronową - podział na bloki - podział na grupy i okresy - podział na metale i niemetale - trendy
Bardziej szczegółowoMechanika kwantowa. Erwin Schrödinger ( ) Werner Heisenberg
Mechanika kwantowa Erwin Schrödinger (1887-1961) Werner Heisenberg 1901-1976 Falowe równanie ruchu (uproszczenie: przypadek jednowymiarowy) Dla fotonów Dla cząstek Równanie Schrödingera y x = 1 c y t y(
Bardziej szczegółowoSkaningowy mikroskop tunelowy
Skaningowy mikroskop tunelowy Mariusz Krawiec Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie studenta ze skaningową mikroskopią tunelową, techniką pozwalającą na określenie topografii i struktury powierzchni
Bardziej szczegółowoChemia Ogólna wykład 1
Chemia Ogólna wykład 1 Materia związki chemiczne cząsteczka http://scholaris.pl/ obojętne elektrycznie indywiduum chemiczne, złożone z więcej niż jednego atomu, które są ze sobą trwale połączone wiązaniami
Bardziej szczegółowoM2 Mikroskopia sił atomowych: badanie nanostruktur.
M2 Mikroskopia sił atomowych: badanie nanostruktur. Celem ćwiczenia jest poznanie mikroskopii sił atomowych i zbadanie otrzymanych próbek. Wymagane zagadnienia Podstawy fizyczne mikroskopii sił atomowych:
Bardziej szczegółowoElementy mechaniki kwantowej. Mechanika kwantowa co to jest? Fale materii hipoteza de Broglie'a Funkcja falowa Równanie Schrödingera
lementy mechaniki kwantowej Mechanika kwantowa co to jest? Fale materii hipoteza de Broglie'a Funkcja falowa Równanie Schrödingera Fale materii de Broglie a (rok 193) De Broglie zaproponował, że każdy
Bardziej szczegółowoRÓWNANIE SCHRÖDINGERA NIEZALEŻNE OD CZASU
X. RÓWNANIE SCHRÖDINGERA NIEZALEŻNE OD CZASU Równanie Schrődingera niezależne od czasu to równanie postaci: ħ 2 2m d 2 x dx 2 V xx = E x (X.1) Warunki regularności na x i a) skończone b) ciągłe c) jednoznaczne
Bardziej szczegółowoCiało doskonale czarne absorbuje całkowicie padające promieniowanie. Parametry promieniowania ciała doskonale czarnego zależą tylko jego temperatury.
1 Ciało doskonale czarne absorbuje całkowicie padające promieniowanie. Parametry promieniowania ciała doskonale czarnego zależą tylko jego temperatury. natężenie natężenie teoria klasyczna wynik eksperymentu
Bardziej szczegółowoMikroskop sił atomowych
Mikroskop sił atomowych AFM: jak to działa? Krzysztof Zieleniewski Proseminarium ZFCS, 5 listopada 2009 Plan seminarium Łyczek historii Możliwości mikroskopu Budowa mikroskopu na Pasteura Podstawowe mody
Bardziej szczegółowoEMISJA POLOWA. przechwytywania obrazów wideo FAST Capture i kartą video AVMaster Video v.2.5. FAST Multimedia (wewnątrz komputera);
EMISJA POLOWA 1. Zagadnienia teoretyczne Elektronowa teoria budowy metali, rodzaje emisji elektronów, emisja polowa, praca wyjścia i metody jej wyznaczania, mikroskop polowy budowa i zasada działania,
Bardziej szczegółowoWykład VI. Teoria pasmowa ciał stałych
Wykład VI Teoria pasmowa ciał stałych Energia elektronu (ev) Powstawanie pasm w krysztale sodu pasmo walencyjne (zapełnione częściowo) Konfiguracja w izolowanym atomie Na: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 Ne Położenie
Bardziej szczegółowoŁadunek elektryczny. Ładunek elektryczny jedna z własności cząstek elementarnych
Ładunek elektryczny Ładunek elektryczny jedna z własności cząstek elementarnych http://pl.wikipedia.org/wiki/%c5%81a dunek_elektryczny ładunki elektryczne o takich samych znakach się odpychają a o przeciwnych
Bardziej szczegółowoInformacje ogólne. 45 min. test na podstawie wykładu Zaliczenie ćwiczeń na podstawie prezentacji Punkty: test: 60 %, prezentacja: 40 %.
Informacje ogólne Wykład 28 h Ćwiczenia 14 Charakter seminaryjny zespołu dwuosobowe ~20 min. prezentacje Lista tematów na stronie Materiały do wykładu na stronie: http://urbaniak.fizyka.pw.edu.pl Zaliczenie:
Bardziej szczegółowoElementy mechaniki kwantowej. Mechanika kwantowa co to jest? Funkcja falowa Równanie Schrödingera
lementy mechaniki kwantowej Mechanika kwantowa co to jest? Funkcja falowa Równanie Schrödingera Funkcja falowa Jak matematycznie opisać własności falowe materii? Czym są fale materii? Własności falowe
Bardziej szczegółowoPrzewodność elektryczna ciał stałych. Elektryczne własności ciał stałych Izolatory, metale i półprzewodniki
Przewodność elektryczna ciał stałych Elektryczne własności ciał stałych Izolatory, metale i półprzewodniki Elektryczne własności ciał stałych Do sklasyfikowania różnych materiałów ze względu na ich własności
Bardziej szczegółowoWykład III. Teoria pasmowa ciał stałych
Wykład III Teoria pasmowa ciał stałych Energia elektronu (ev) Powstawanie pasm w krysztale sodu pasmo walencyjne (zapełnione częściowo) Konfiguracja w izolowanym atomie Na: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 Ne Położenie
Bardziej szczegółowoChemia nieorganiczna. Copyright 2000 by Harcourt, Inc. All rights reserved.
Chemia nieorganiczna 1. Układ okresowy metale i niemetale 2. Oddziaływania inter- i intramolekularne 3. Ciała stałe rodzaje sieci krystalicznych 4. Przewodnictwo ciał stałych Pierwiastki 1 1 H 3 Li 11
Bardziej szczegółowoPółprzewodniki. złącza p n oraz m s
złącza p n oraz m s Ryszard J. Barczyński, 2012 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Publikacja współfinansowana ze środków Unii
Bardziej szczegółowoh λ= mv h - stała Plancka (4.14x10-15 ev s)
Twórcy podstaw optyki elektronowej: De Broglie LV. 1924 hipoteza: każde ciało poruszające się ma przyporządkowaną falę a jej długość jest ilorazem stałej Plancka i pędu. Elektrony powinny więc mieć naturę
Bardziej szczegółowoPromieniowanie X. Jak powstaje promieniowanie rentgenowskie Budowa lampy rentgenowskiej Widmo ciągłe i charakterystyczne promieniowania X
Promieniowanie X Jak powstaje promieniowanie rentgenowskie Budowa lampy rentgenowskiej Widmo ciągłe i charakterystyczne promieniowania X Lampa rentgenowska Lampa rentgenowska Promieniowanie rentgenowskie
Bardziej szczegółowoMechanika klasyczna zasada zachowania energii. W obszarze I cząstka biegnie z prędkością v I, Cząstka przechodzi z obszaru I do II.
Próg potencjału Mecanika klasyczna zasada zacowania energii mvi mv E + V W obszarze I cząstka biegnie z prędkością v I, E > V w obszarze cząstka biegnie z prędkością v Cząstka przecodzi z obszaru I do.
Bardziej szczegółowoChemia nieorganiczna. Pierwiastki. niemetale Be. 27 Co. 28 Ni. 26 Fe. 29 Cu. 45 Rh. 44 Ru. 47 Ag. 46 Pd. 78 Pt. 76 Os.
Chemia nieorganiczna 1. Układ okresowy metale i niemetale 2. Oddziaływania inter- i intramolekularne 3. Ciała stałe rodzaje sieci krystalicznych 4. Przewodnictwo ciał stałych Copyright 2000 by Harcourt,
Bardziej szczegółowoWady ostrza. Ponieważ ostrze ma duży promień niektóre elementy ukształtowania powierzchni nie są rejestrowane (fioletowy element)
Wady ostrza Ponieważ ostrze ma duży promień niektóre elementy ukształtowania powierzchni nie są rejestrowane (fioletowy element) Ponieważ ostrze ma kilka zakończeń w obrazie pojawiają się powtórzone struktury
Bardziej szczegółowoElektryczne własności ciał stałych
Elektryczne własności ciał stałych Do sklasyfikowania różnych materiałów ze względu na ich własności elektryczne trzeba zdefiniować kilka wielkości Oporność właściwa (albo przewodność) ładunek [C] = 1/
Bardziej szczegółowoDr inż. Zbigniew Szklarski
Wykład 1: Ciało stałe Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.31 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ Struktura kryształu Ciała stałe o budowie bezpostaciowej
Bardziej szczegółowoPROJEKT STUDENCKIEGO SKANINGOWEGO MIKROSKOPU TUNELOWEGO
Słowa kluczowe: mikroskop, ostrze, prąd tunelowy, próbka Łukasz Bednarz Sebastian Bednarz PROJEKT STUDENCKIEGO SKANINGOWEGO MIKROSKOPU TUNELOWEGO Skaningowy mikroskop tunelowy (STM) jest urządzeniem o
Bardziej szczegółowoStudnie i bariery. Nieskończona studnia potencjału
11-4-13 Studnie i bariery Fizyka II dla lektroniki, lato 11 1 Nieskończona studnia potencjału Nieskończenie duży potencjał na krawędziach studni nie pozwala elektronom opuścić obszaru
Bardziej szczegółowoInne koncepcje wiązań chemicznych. 1. Jak przewidywac strukturę cząsteczki? 2. Co to jest wiązanie? 3. Jakie są rodzaje wiązań?
Inne koncepcje wiązań chemicznych 1. Jak przewidywac strukturę cząsteczki? 2. Co to jest wiązanie? 3. Jakie są rodzaje wiązań? Model VSEPR wiązanie pary elektronowe dzielone między atomy tworzące wiązanie.
Bardziej szczegółowoO manipulacji w nanoskali
FOTON 113, Lato 2011 23 O manipulacji w nanoskali Szymon Godlewski Instytut Fizyki UJ Skonstruowany w 1981 roku przez dwóch pracowników IBM Gerda Binniga i Heinricha Rohrera skaningowy mikroskop tunelowy
Bardziej szczegółowoM1/M3 Zastosowanie mikroskopii sił atomowych do badania nanostruktur
M1/M3 Zastosowanie mikroskopii sił atomowych do badania nanostruktur Prowadzący: Kontakt e-mail: Rafał Bożek rafal.bozek@fuw.edu.pl Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadami mikroskopii sił atomowych
Bardziej szczegółowoTEORIA PASMOWA CIAŁ STAŁYCH
TEORIA PASMOWA CIAŁ STAŁYCH Skolektywizowane elektrony w metalu Weźmy pod uwagę pewną ilość atomów jakiegoś metalu, np. sodu. Pojedynczy atom sodu zawiera 11 elektronów o konfiguracji 1s 2 2s 2 2p 6 3s
Bardziej szczegółowogęstością prawdopodobieństwa
Funkcja falowa Zgodnie z hipotezą de Broglie'a, cząstki takie jak elektron czy proton, mają własności falowe. Własności falowe cząstki (lub innego obiektu) w mechanice kwantowej opisuje tzw. funkcja falowa(,t)
Bardziej szczegółowoStruktura energetyczna ciał stałych. Fizyka II, lato
Struktura energetyczna ciał stałych Fizyka II, lato 016 1 Stany związane Studnia potencjału o nieskończończonej głębokości jest idealizacją. W praktyce realizowalna jest skończona studnia, w której energia
Bardziej szczegółowoBadanie powierzchni materiałów z za pomocą skaningowej mikroskopii sił atomowych (AFM)
1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z techniką obrazowania powierzchni za pomocą skaningowego mikroskopu sił atomowych (AFM). Badanie powierzchni materiałów z za pomocą skaningowej mikroskopii
Bardziej szczegółowoŚwiatło fala, czy strumień cząstek?
1 Światło fala, czy strumień cząstek? Teoria falowa wyjaśnia: Odbicie Załamanie Interferencję Dyfrakcję Polaryzację Efekt fotoelektryczny Efekt Comptona Teoria korpuskularna wyjaśnia: Odbicie Załamanie
Bardziej szczegółowoCzym jest prąd elektryczny
Prąd elektryczny Ruch elektronów w przewodniku Wektor gęstości prądu Przewodność elektryczna Prawo Ohma Klasyczny model przewodnictwa w metalach Zależność przewodności/oporności od temperatury dla metali,
Bardziej szczegółowoMikroskopia skaningowa tunelowa i siłowa
Zakład Fizyki Magnetyków Uniwersytet w Białymstoku Instytut Fizyki Doświadczalnej Lipowa 41, 15-424 Białystok Tel: (85) 7457228 http://physics.uwb.edu.pl/zfmag Mikroskopia skaningowa tunelowa i siłowa
Bardziej szczegółowoZakopane, plan miasta: Skala ok. 1: = City map (Polish Edition)
Zakopane, plan miasta: Skala ok. 1:15 000 = City map (Polish Edition) Click here if your download doesn"t start automatically Zakopane, plan miasta: Skala ok. 1:15 000 = City map (Polish Edition) Zakopane,
Bardziej szczegółowoMIKROSKOPIA ELEKTRONOWA. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
MIKROSKOPIA ELEKTRONOWA Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Tło historyczne Pod koniec XIX wieku stosowanie mikroskopów świetlnych w naukach
Bardziej szczegółowoAFM. Mikroskopia sił atomowych
AFM Mikroskopia sił atomowych Siły van der Waalsa F(r) V ( r) = c 1 r 1 12 c 2 r 1 6 Siły van der Waalsa Mod kontaktowy Tryby pracy AFM związane z zależnością oddziaływania próbka ostrze od odległości
Bardziej szczegółowoPrzerwa energetyczna w germanie
Ćwiczenie 1 Przerwa energetyczna w germanie Cel ćwiczenia Wyznaczenie szerokości przerwy energetycznej przez pomiar zależności oporu monokryształu germanu od temperatury. Wprowadzenie Eksperymentalne badania
Bardziej szczegółowoWojewodztwo Koszalinskie: Obiekty i walory krajoznawcze (Inwentaryzacja krajoznawcza Polski) (Polish Edition)
Wojewodztwo Koszalinskie: Obiekty i walory krajoznawcze (Inwentaryzacja krajoznawcza Polski) (Polish Edition) Robert Respondowski Click here if your download doesn"t start automatically Wojewodztwo Koszalinskie:
Bardziej szczegółowoFALE MATERII. De Broglie, na podstawie analogii optycznych, w roku 1924 wysunął hipotezę, że
FAL MATRII De Broglie, na podstawie analogii optycznych, w roku 194 wysunął hipotezę, że cząstki materialne także charakteryzują się dualizmem korpuskularno-falowym. Hipoteza de Broglie a Cząstce materialnej
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 2: Elektrochemiczny pomiar szybkości korozji metali. Wpływ inhibitorów korozji
Ćwiczenie 2: Elektrochemiczny pomiar szybkości korozji metali. Wpływ inhibitorów korozji Wymagane wiadomości Podstawy korozji elektrochemicznej, podstawy kinetyki procesów elektrodowych, równanie Tafela,
Bardziej szczegółowoJednowymiarowa mechanika kwantowa Rozpraszanie na potencjale Na początek rozważmy najprostszy przypadek: próg potencjału
Fizyka 2 Wykład 4 1 Jednowymiarowa mechanika kwantowa Rozpraszanie na potencjale Na początek rozważmy najprostszy przypadek: próg potencjału Niezależne od czasu równanie Schödingera ma postać: 2 d ( x)
Bardziej szczegółowoBADANIA WARSTW FE NANOSZONYCH Z ELEKTROLITU NA BAZIE ACETONU
BADANIA WARSTW FE NANOSZONYCH Z ELEKTROLITU NA BAZIE ACETONU W. OLSZEWSKI 1, K. SZYMAŃSKI 1, D. SATUŁA 1, M. BIERNACKA 1, E. K. TALIK 2 1 Wydział Fizyki, Uniwersytet w Białymstoku, Lipowa 41, 15-424 Białystok,
Bardziej szczegółowoFizyka 3.3 WYKŁAD II
Fizyka 3.3 WYKŁAD II Promieniowanie elektromagnetyczne Dualizm korpuskularno-falowy światła Fala elektromagnetyczna Strumień fotonów o energii E F : E F = hc λ c = 3 10 8 m/s h = 6. 63 10 34 J s Światło
Bardziej szczegółowoIX. MECHANIKA (FIZYKA) KWANTOWA
IX. MECHANIKA (FIZYKA) KWANTOWA IX.1. OPERACJE OBSERWACJI. a) klasycznie nie ważna kolejność, w jakiej wykonujemy pomiary. AB = BA A pomiar wielkości A B pomiar wielkości B b) kwantowo wartość obserwacji
Bardziej szczegółowoRównanie Shockley a. Potencjał wbudowany
Wykład VI Diody Równanie Shockley a Potencjał wbudowany 2 I-V i potencjał wbudowany Temperatura 77K a) Ge E g =0.7eV b) Si E g =1.14eV c) GaAs E g =1.5eV d) GaAsP E g =1.9eV qv 0 (0. 5 0. 7)E g 3 I-V i
Bardziej szczegółowoDODATKOWE ĆWICZENIA EGZAMINACYJNE
I.1. X Have a nice day! Y a) Good idea b) See you soon c) The same to you I.2. X: This is my new computer. Y: Wow! Can I have a look at the Internet? X: a) Thank you b) Go ahead c) Let me try I.3. X: What
Bardziej szczegółowoCiała stałe. Literatura: Halliday, Resnick, Walker, t. 5, rozdz. 42 Orear, t. 2, rozdz. 28 Young, Friedman, rozdz
Ciała stałe Podstawowe własności ciał stałych Struktura ciał stałych Przewodnictwo elektryczne teoria Drudego Poziomy energetyczne w krysztale: struktura pasmowa Metale: poziom Fermiego, potencjał kontaktowy
Bardziej szczegółowoWykład 13 Mechanika Kwantowa
Wykład 13 Mechanika Kwantowa Maciej J. Mrowiński mrow@if.pw.edu.pl Wydział Fizyki Politechnika Warszawska 25 maja 2016 Maciej J. Mrowiński (IF PW) Wykład 13 25 maja 2016 1 / 21 Wprowadzenie Sprawy organizacyjne
Bardziej szczegółowoElektryczne własności ciał stałych
Elektryczne własności ciał stałych Izolatory (w temperaturze pokojowej) w praktyce - nie przewodzą prądu elektrycznego. Ich oporność jest b. duża. Np. diament ma oporność większą od miedzi 1024 razy Metale
Bardziej szczegółowoi elementy z półprzewodników homogenicznych część II
Półprzewodniki i elementy z półprzewodników homogenicznych część II Ryszard J. Barczyński, 2016 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego
Bardziej szczegółowoPOSTULATY MECHANIKI KWANTOWEJ cd i formalizm matematyczny
POSTULATY MECHANIKI KWANTOWEJ cd i formalizm matematyczny Funkcja Falowa Postulat 1 Dla każdego układu istnieje funkcja falowa (funkcja współrzędnych i czasu), która jest ciągła, całkowalna w kwadracie,
Bardziej szczegółowoFizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika
Fizyka 3 Konsultacje: p. 39, Mechatronika marzan@mech.pw.edu.pl Zaliczenie: 1 sprawdzian 30 pkt 15.1 18 3.0 18.1 1 3.5 1.1 4 4.0 4.1 7 4.5 7.1 30 5.0 http:\\adam.mech.pw.edu.pl\~marzan Program: - elementy
Bardziej szczegółowoTeorie wiązania chemicznego i podstawowe zasady mechaniki kwantowej Zjawiska, które zapowiadały nadejście nowej ery w fizyce i przybliżały
WYKŁAD 1 Teorie wiązania chemicznego i podstawowe zasady mechaniki kwantowej Zjawiska, które zapowiadały nadejście nowej ery w fizyce i przybliżały sformułowanie praw fizyki kwantowej: promieniowanie katodowe
Bardziej szczegółowoPodstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 26, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek
Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 26, 28.05.2012 wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Ernest Grodner Wykład 25 - przypomnienie
Bardziej szczegółowoAparatura do osadzania warstw metodami:
Aparatura do osadzania warstw metodami: Rozpylania mgnetronowego Magnetron sputtering MS Rozpylania z wykorzystaniem działa jonowego Ion Beam Sputtering - IBS Odparowanie wywołane impulsami światła z lasera
Bardziej szczegółowoWłasności magnetyczne materii
Własności magnetyczne materii Ośrodek materialny wypełniający solenoid (lub cewkę) wpływa na wartość indukcji magnetycznej, strumienia, a także współczynnika indukcji własnej solenoidu. Trzy rodzaje materiałów:
Bardziej szczegółowoPODSTAWY MECHANIKI KWANTOWEJ
PODSTAWY MECHANIKI KWANTOWEJ Za dzień narodzenia mechaniki kwantowej jest uważany 14 grudnia roku 1900. Tego dnia, na posiedzeniu Niemieckiego Towarzystwa Fizycznego w Instytucie Fizyki Uniwersytetu Berlińskiego
Bardziej szczegółowoSTRUKTURA PASM ENERGETYCZNYCH
PODSTAWY TEORII PASMOWEJ Struktura pasm energetycznych Teoria wa Struktura wa stałych Półprzewodniki i ich rodzaje Półprzewodniki domieszkowane Rozkład Fermiego - Diraca Złącze p-n (dioda) Politechnika
Bardziej szczegółowoStara i nowa teoria kwantowa
Stara i nowa teoria kwantowa Braki teorii Bohra: - podane jedynie położenia linii, brak natężeń -nie tłumaczy ilości elektronów na poszczególnych orbitach - model działa gorzej dla atomów z więcej niż
Bardziej szczegółowoUkład okresowy. Przewidywania teorii kwantowej
Przewidywania teorii kwantowej 1 Chemia kwantowa - podsumowanie Cząstka w pudle Atom wodoru Równanie Schroedingera H ˆ = ˆ T e Hˆ = Tˆ e + Vˆ e j Chemia kwantowa - podsumowanie rozwiązanie Cząstka w pudle
Bardziej szczegółowoWykład 3: Atomy wieloelektronowe
Wykład 3: Atomy wieloelektronowe Funkcje falowe Kolejność zapełniania orbitali Energia elektronów Konfiguracja elektronowa Reguła Hunda i zakaz Pauliego Efektywna liczba atomowa Reguły Slatera Wydział
Bardziej szczegółowo