在这一区域,经典粒子是不能到达的。这是量 子物理学的结论。它可能带来经典物理学认为 不可能出现的物理现象 (2)隧穿效应和扫描隧穿显微镜 在金属中的电子比真空中的自由电子的能 量小(称为功函数)。因此,它们之间有一能隙 从经典物理的观点来看,即使在金属表面附近 有外加电场,金属中的电子仍只能在金属内运 动
在这一区域,经典粒子是不能到达的。这是量 子物理学的结论。它可能带来经典物理学认为 不可能出现的物理现象。 (2) 隧穿效应和扫描隧穿显微镜 在金属中的电子比真空中的自由电子的能 量小 (称为功函数 ) 。因此,它们之间有一能隙。 从经典物理的观点来看,即使在金属表面附近 有外加电场,金属中的电子仍只能在金属内运 动
但由上节可知,电子能够穿过比自身动能 高的位势而以一定的概率出现在ⅹ>0的区域 中,这即量子粒子的隧穿效应( tunneling effect 尽管这一概率随ⅹ增大而指数衰减,但这 是一正确的图象。当在金属表面附近有外加电 场,则由于这些电子的移动而可能在金属表面 外形成电流 从实验上获得这一电流或电阻与离金属表 面的距离成指数关系。从而进一步证实了这 真空隧穿现象
但由上节可知,电子能够穿过比自身动能 高的位势而以一定的概率出现在 x >0 的区域 中,这即量子粒子的隧穿效应 (tunneling effect) 尽管这一概率随 x 增大而指数衰减,但这 是一正确的图象。当在金属表面附近有外加电 场,则由于这些电子的移动而可能在金属表面 外形成电流. 从实验上获得这一电流或电阻与离金属表 面的距离成指数关系。从而进一步证实了这一 真空隧穿现象
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10 I[AJ- 10 R[J 10 10 探尖与铂平面之间距
G Binning H. Rohrer C gerber and Weibel, Phys.Rev.let.vo.49,57(1982)发明了扫 描穿显微镜。由于隧穿电流极为敏感探尖与材 料表面的距离,因而它的分辨率可达001nm。 从而成为研究材料性能和其分子结构的强有力的 工具 下图显示了用扫描隧穿显微镜获得的铀原子 的排列图
G. Binning, H. Rohrer, C. Gerber and Weibel, Phys. Rev. Lett. Vol. 49 , 57(1982)发明了扫 描穿显微镜。由于隧穿电流极为敏感探尖与材 料表面的距离,因而它的分辨率可达0.01nm 。 从而成为研究材料性能和其分子结构的强有力的 工具。 下图显示了用扫描隧穿显微镜获得的铀原子 的排列图