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Rapport de travaux pratique kone salif microscopie stm afm universite grenoble1

UNIVERSITE JOSEPH FOURIER MASTER M PHYSIQUE INGENIERIES - RAPPORT DE TRAVAUX PRATIQUE EN NANOPHYSIQUE TECHNIQUE STM SCANNIG TUNNELING MICROSCOPY TECHNIQUE AFM ATOMIC FORCING MICROSCOPY CIME - Centre Inter universitaire de Micro-Electronique INP Grenoble ETUDIANTS Salif KONÉ CHEKINI LAMIA PIERRE MONTSENY juste la partie AFM CRAPPORT DE TRAVAUX PRATIQUE EN NANOPHYSIQUE SCANNIG TUNNELING MICROSCOPY STM But caractérisation de l ? arrangement atomique à la surface du graphite Méthode de la STM La technique du microscope à e ?et tunnel permet de sonder la matière à l ? échelle nanométrique Principe physique de la STM La physique derrière la technique STM est l ? existence du courant tunnel qui est un phénomène quantique La mécanique quantique prédit une probabilité non nulle pour un électron de passer d ? un milieu à un autre séparé par une barrière de potentielle ce qui est justi ?er car on est capable de mesurer le courant produit lors du passage des électrons entre deux électrodes séparé par un isolant Ce phénomène reste impossible aux yeux de la physique classique donc l ? électron a probablement emprunté un tunnel caché à la physique classique pour ce rendre de l ? autre coté de la barrière ?gure Figure Le schéma ci-dessous est une illustration de ce phénomène quantique au départ l ? onde est à gauche L ? électrode sa pointe se balade en D et on enregistre le courant tunnel ?gure ci-dessous En réalité on sonde la densité d ? état électronique locale de l ? échantillon à l ? énergie de fermi et à la position r de la pointe CMontage expérimental de la STM Le TP est piloté par l ? ordinateur à l ? aide du logiciel Nanosurf easyScan une vue ci-dessous relié à l ? appareillage du STM Le mouvement bidimensionnel de la pointe métallique du STM est piloté par un cube Piézoélectrique La piézoélectricité étant une propriété électrique de certain cristal de se déformer sous l ? e ?et d ? une tension électrique aussi de produire de l ? électricité lors d ? une déformation mécanique ?gure Le mouvement millimétrique du cylindre qui porte l ? échantillon à sa base sur le chariot est aussi assurer par un élément piézoélectrique ?gure Préparation de l ? échantillon L ? échantillon utilisé est le graphite qui a une structure en feuillet image A distancé de pm image B On prend un scotch qu ? on colle à la surface à observer en le retirant créera bien sur des irrégularités sous forme de terrasse surtout permet d ? enlever les traces d ? oxydation due à l ? exposition à l ? atmosphère C Résultats et interprétation de l ? utilisation de la technique STM Mesure du dénivelé entre deux terrasses atomes ? Sur la coupe du graphe en haut à gauche on a mesuré la distance verticale entre deux terrasses h nanomètres on est devant une grande terrasse Sur la coupe du graphe en haut à gauche on a mesuré la distance verticale