为扫描隧道显微镜带来终极深度：金属中掩埋纳米物体的深层亚表面成像
介观与纳米尺度物理
2023-04-19 v3 材料科学
应用物理
摘要
一种基于扫描隧道显微镜/谱学（STM/STS）的亚表面可视化与隐藏亚表面纳米结构表征方法已被开发。掩埋于金属表面下方达数十纳米的纳米物体可透过金属表面被可视化，并可用 STM 表征而不破坏样品。该非破坏性方法利用了由表面与掩埋纳米物体之间部分电子约束所形成的量子阱（QW）态。STM 的特性使得纳米物体可被单独分辨并易于获取。随后，通过分析样品表面电子密度的空间分布与振荡行为，可确定其形状、尺寸与掩埋深度。该概念验证通过制备嵌入单晶 Cu 基体中的氩纳米团簇得以展示。利用 Cu 特有的能带结构与内部电子聚焦，我们实验证明，埋深达 80 nm、尺寸为数纳米的惰性气体纳米团簇可被检测、表征与成像。此能力的终极深度估计为 110 nm。这种利用 QW 态的方法为增强金属表面下方深处隐藏纳米结构的三维表征开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2210.15521,
title = {Bringing ultimate depth to scanning tunnelling microscopy: deep subsurface vision of buried nano-objects in metals},
author = {Oleg Kurnosikov and Muriel Sicot and Emilie Gaudry and Danielle Pierre and Yuan Lu and Stéphane Mangin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.15521},
year = {2023}
}
备注
Accepted in Nanoscale Horizons Nanoscale Horiz., 2023, Accepted Manuscript https://doi-org.bases-doc.univ-lorraine.fr/10.1039/D3NH00052D