Vem uppfann mikroskopet Scanning Tunneling?

Skannatunnelmikroskopet eller STM används ofta i både industriell och grundläggande forskning för att erhålla atomskalabilder av metallytor. Det ger en tredimensionell profil av ytan och ger användbar information för att karakterisera ytråhet, observera ytdefekter och bestämma storleken och konformationen av molekyler och aggregat. 

Gerd Binnig och Heinrich Rohrer är uppfinnarna av skannatunnelmikroskopet (STM). Uppfinningen 1981 tillhandahöll anordningen de första bilderna av enskilda atomer på materialytorna.

Gerd Binning och Heinrich Rohrer

Binnig, tillsammans med kollega Rohrer, tilldelades Nobelpriset i fysik 1986 för sitt arbete med att skanna tunnelmikroskopi. Född i Frankfurt, Tyskland 1947, deltog Dr. Binnig J.W. Goethe University i Frankfurt och fick en kandidatexamen 1973 samt en doktorsexamen fem år senare 1978.

Han gick med i en fysikforskningsgrupp vid IBMs Zurich Research Laboratory samma år. Dr. Binnig tilldelades IBMs Almaden Research Center i San Jose, Kalifornien från 1985 till 1986 och var gästprofessor vid det närliggande Stanford University från 1987 till 1988. Han utnämndes till en IBM Fellow 1987 och är fortfarande forskare vid IBMs Zürich Forskningslaboratorium. 

Född i Buchs, Schweiz 1933, utbildades Dr. Rohrer vid schweiziska federala tekniska institutet i Zürich, där han fick sin kandidatexamen 1955 och doktorsexamen 1960. Efter att ha gjort postdoktorsarbete vid schweiziska federala institutet och Rutgers Universitetet i USA, Dr. Rohrer gick med i IBMs nybildade Zurich Research Laboratory för att bland annat studera Kondo-material och antiferromagneter. Han vände sedan sin uppmärksamhet på att skanna tunnelmikroskopi. Dr. Rohrer utnämndes till en IBM-medarbetare 1986 och var chef för avdelningen för fysikaliska vetenskaper vid Zürichs forskningslaboratorium 1986 till 1988. Han gick i pension från IBM i juli 1997 och död den 16 maj 2013.

Binnig och Rohrer erkändes för att utveckla den kraftfulla mikroskopitekniken som bildar en bild av enskilda atomer på en metall- eller halvledaryta genom att skanna en nålspets över ytan i en höjd av bara några atomiska diametrar. De delade ut priset med den tyska forskaren Ernst Ruska, designern av det första elektronmikroskopet. Flera skanningsmikroskopier använder skanningstekniken som utvecklats för STM.

Russell Young och Topografiner

Ett liknande mikroskop som kallades Topografiner uppfanns av Russell Young och hans kollegor mellan 1965 och 1971 vid National Bureau of Standards, för närvarande känt som National Institute of Standards and Technology. Detta mikroskop fungerar på principen att vänster- och högerpiezo-drivrutinerna skannar spetsen över och något över provytan. Centrumpiezo styrs av ett servosystem för att upprätthålla en konstant spänning, vilket resulterar i en jämn vertikal separering mellan spetsen och ytan. En elektronmultiplikator detekterar den lilla fraktionen av tunnelströmmen som är spridd av provytan.