Rastertunnelmikroskopie
Im Jahr 1986 erhielten der Deutsche Gerd
Binnig (Interview) und der Schweizer Heinrich Rohrer
den Nobelpreis für Physik.
Sie entwickelten das Rastertunnelmikroskop.
Mit diesem Gerät kann man Oberflächen von festen Stoffen so genau wie nie zuvor sichtbar machen.
Bei der Rastertunnelmikroskopie benutzt man eine Nadel, die an ihrer Spitze so fein wie nur irgend möglich zuläuft.
Im Bild links kann man die Nadel in der Mitte der kreisförmigen Vertiefung gerade noch erkennen.
Diese Nadel wird in einem Abstand von wenigen millionstel Millimetern über eine Oberfläche geführt. Bei diesem kleinen Abstand wirken zwischen Nadel und Oberfläche besondere Kräfte. Diese Kräfte werden gemessen; dadurch kann man auch kleinste Unebenheiten auf der Oberfläche sichtbar machen. (Die Erklärung der Funktion finden Sie auf den folgenden Seiten)
Die Spitze läuft nun in Linien über die Probe und ein Computer setzt dann aus den Messwerten ein Bild zusammen. Dies sieht letztlich wie ein kleiner Film aus.
Das fertige Bild wird von einem Computerprogramm eingefärbt,
da man die Unterschiede
dann besser erkennen kann. Das Bild zeigt eine Oberfläche des Metalls Nickel.
Auf solchen Bildern kann man erkennen, dass alle Stoffe letztlich aus kleinen Teilchen zusammengesetzt sind. Beim Nickel sind dies die Nickelatome. Bei anderen Stoffe können diese kleinen Teilchen aber auch aus mehreren Atomen bestehen, die sich fest miteinander verbunden haben. In einem solchen Fall spricht man bei den kleinen Teilchen von Molekülen.
Die Entwicklung wurde in den letzten 15 Jahren weitergeführt, wie immer wieder Berichte in Zeitungen und im Radio zeigen. So können heute einzelne dieser kleinen Teilchen mit der Nadel bewegt oder deren Verhalten beobachtet werden. In Münster ist es sogar einer Schülergruppe gelungen, ihr eigenes Rastertunnelmikroskop zu bauen.
(Bilder und Filme entstammen Quellen der IBM Corp. und GeoTV)
