Rastertunnelmikroskopie
Die Realraummethode der Rastertunnelmikroskopie (RTM) kann bei leitenden Proben angewendet worden. Die Methode wurde von G. Binnig und H. Rohrer vor etwa 30 Jahren entwickelt und erlaubt seitdem atomare Auflösung von Oberflächen. Typische Auflösungen sind dabei 10 pm in lateraler und 1 pm in vertikaler Richtung.
Spektroskopie mit RTM
RTM ermöglicht zwei Spektroskopiearten. Die Messung der ersten Ableitung des Tunnelstroms, genannt STS (scanning tunnelling spectroscopy), gegen die Spannung erlaubt es elektronische Eigenschaften zu messen.
Inelastische Elektronentunnelspektroskopie
IETs untersucht die Schwingungseigenschaften einzelner Moleküle durch Messung der Elektronen, die die Schwingungen durch inelastische Streuung anregen, wie in der Figur skizziert.
IET Manipulation
Ein Strom, der durch ein System fließt, in dem Schwingungen angeregt werden können, kann inelastische Effekte auslösen. In der RTM können die durch Adsorbate tunnelnden Elektronen deren Schwingungen anregen, elektronische Orbitale besetzen oder beides (vibronische Anregung).
Femtochemie auf der Nanoskala
Mittels einer Kombination eines Femtosekundenlaser mit einem Tieftemperaturrastertunnelmikroskop untersuchen wird Femtochemie bis hinunter zum individuellen Molekül. Die Figur demonstriert das Messprinzip. Nach Abbildung der adsorbierten Moleküle und ihrer Adsorptionsgeometrie (a) wird die Spitze möglichst weit von der Probe gezogen, damit ein ultra-kurzer Laserpuls die Probe ungestört erreichen kann.
FTIR Spectroscopy
Spectroscopy in general means the detection and analysis of an absorbed, emitted or scattered radiation by a substance. In case of infrared (IR) spectroscopy the absorption of IR radiation causes the excitation of molecular vibrations and rotations.
Hochauflösende Elektronenenergieverlustspektroskopie
Die hochauflösende Elektronenenergieverlustspektroskopie (engl.: high-resolution electron energy loss spectroscopy – HREELS) ist eine analytische Methode zur schwingungsspektroskopischen Untersuchung von Oberflächen und Adsorbaten unter Ultrahochvakuum-Bedingungen.
Röntgenphotoelektronenspektroskopie
Mit der Röntgenphotoelektronenspektroskopie (in manchen Lehrbüchern auch als Elektronenspektroskopie für die Chemische Analyse, ESCA, bezeichnet) wird die elektronische Struktur einer meist leitenden Substanz im Ultrahochvakuum untersucht.
Controlled manipulation of single atoms and small molecules using the scanning tunnelling microscope
This article reviews manipulation of single molecules by
scanning tunnelling microscopes, in particular vertical manip-
ulation, lateral manipulation, and inelastic electron tunnelling
(IET) manipulation.