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MICROSCÓPIO DE EFEITO DE TÚNEL
Princípios físicos
Para se perceber os princípios físicos envolvidos no funcionamento do STM, convém recordar alguns conceitos de física quântica. Existem um sem fim de fenómenos quânticos que não se enquadram no formalismo clássico, o efeito de túnel é um desses "desalinhados"..
A mecânica quântica prevê que o electrão possa ser descrito por uma função de onda. Assim, tem uma probabilidade finita de entrar numa região
classicamente proibida e por conseguinte, essa particula pode "passar - efeito de túnel" através de uma barreira de potencial que separa duas regiões classicamente proibidas.
A probabilidade deste efeito depende exponencialmente da largura da barreira de potencial Temos pois que, a observação experimental deste fenómeno só é mensurável para barreiras bastante finas.
Para a mecânica clássica uma barreira é uma barreira, ou seja, se uma partícula não tiver energia cinética suficiente, não conseguirá ultrapassá-la.
Colisão de uma partícula. No mundo clássico a partícula recua, na mecanica quântica pode se transmitida com uma possibilidade T ou reflectida com uma probabilidade R.
Em resumo, classicamente, uma partícula proveniente da esquerda deveria colidir com a barreira e, no caso de colisão elástica, retomar para a esquerda, com a mesma velocidade (em módulo) na ausência de atrito, pois E < V0. O que
a mecânica quântica prevê, é que a matéria apresenta comportamento ondulatório e, portanto, existe uma probabilidade não nula da onda atravessar a barreira, fenómeno este conhecido por efeito de túnel.
Esta descoberta teórica foi transformada pelo físico suiço Heinrich Roehrer e pelo físico alemão Gerd Binning no microscópio de efeito de túnel, que pela invenção receberam o Prémio Nobel da Física em 1986.
O princípio: O efeito de túnel diminui exponencialmente com a distância no vácuo, um factor 10 por cada Å. Numa junção de óxido, a maioria da corrente flui através de canais estreitos de pequenas separações nos eléctrodos. Com um eléctrodo moldado na forma de uma ponta, a corrente flui quase exclusivamente dos átomos situados na ponta.
Ana Rita Maltez
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