Il sistema 4-probe STM UHV è un microscopio a scansione a effetto tunnel (STM) a bassa temperatura con finestre per accesso ottico con laser. È uno strumento unico e specializzato che unisce diverse caratteristiche avanzate per consentire esperimenti unici su scala nanometrica. L'STM è dotato di amplificatori a bassa rumorosità per misurare correnti di tunneling così basse come 10-11 A (con larghezza di banda superiore a 800 Hz) o 10-9 A (superiore a 20 kHz).
A differenza di un STM standard con una singola punta di sonda, un STM a quattro sonde consente misurazioni di tensione locali. Questa caratteristica può essere cruciale per studiare l’eterogeneità dei campioni o estrarre informazioni sulla resistività senza l'influenza delle resistenze di contatto. Inoltre, è possibile applicare diverse polarizzazioni a sonde separate, consentendo esperimenti avanzati.
Un criostato associato allo strumento STM consente di lavorare a una temperatura di base di 4,2 K per un periodo ininterrotto fino a 36 ore o a 77 K per fino a 120 ore. È possibile un controllo preciso della temperatura del campione utilizzando piastre speciali con riscaldatore e sensore integrati. Lavorare a bassa temperatura ha il vantaggio di ridurre il rumore termico e migliorare la risoluzione e la stabilità delle misurazioni. I fenomeni a bassa temperatura che possono essere studiati con questo strumento includono la superconduttività, effetti quantistici e altri fenomeni sensibili alla temperatura. La maggiore stabilità dello strumento STM a 4 sonde riduce la deriva termica e migliora la stabilità posizionale della punta del microscopio.
Un microscopio elettronico a scansione montato sopra lo strumento STM consente il posizionamento preciso delle punte a distanze fino a 2 µm tra le punte di tunneling. Il sistema ottico permette il posizionamento di un raggio laser (di dimensione fino a 50 x 50 µm) con una precisione fino a 20 µm per l'eccitazione ottica dei campioni. I campioni possono essere esfoliati meccanicamente direttamente in condizioni UHV (inferiori a 10-10 mbar) o trattati termicamente (ricotti) in una camera di preparazione separata.
Tra le applicazioni più comuni di questo strumento: caratterizzazione delle superfici con risoluzione atomica, misurazione delle caratteristiche elettriche di nanostrutture, manipolazione di nanostrutture e singoli atomi, misurazione di circuiti, studio della densità locale degli stati.
Responsabile dello strumento: Dr. Dragan Mihailović.
Disponibilità
Locazione
Nanocenter in Ljubljana
Jamova 39, Edificio C, Istituto Jožef Stefan
Accesso
Lo strumento è disponibile per il 20% del tempo macchina per le attività del network.
Risultati d'esempio
Nanostrutture indotte da impulsi laser sulla superficie del cristallo di TaS2, e analisi STM e STS.
