Niskotemperaturowy skaningowy mikroskop tunelowy

Skaningowy mikroskop tunelowy należy do rodziny mikroskopów próbkujących (SPM) i umożliwia badanie powierzchni z atomową rozdzielczością. Działa w oparciu o kwantowe zjawisko tunelowania elektronów przez barierę, które w mechanice klasycznej nie mogłyby jej pokonać. Sondę (w postaci ekstremalnie ostrego, metalowego ostrza) zbliża się do przewodzącej próbki na odległość rzędu kilku angstremów. W tych warunkach system rejestruje prąd tunelowy, który zależy od odległości między ostrzem i próbką oraz lokalnej gęstości stanów (LDOS) w okolicy energii Fermiego. Skanując punkt po punkcie i i linia po linii uzyskuje się dwuwymiarowy obraz badanej powierzchni. Obrazu tego przeważnie nie można bezpośrednio interpretować jako topografii; wymaga on głębszej analizy połączonej często z dodatkowymi metodami pomiarowych i/lub symulacjami numerycznymi. Rozszerzeniem możliwości tego mikroskopu jest również możliwość przeprowadzania pomiarów spektroskopowych (STS). Umożliwiają one uzyskanie informację o lokalnej strukturze elektronowej próbki, obsadzonych i nieobsadzonych stanów w pobliżu energii Fermiego. Wszystkie wymienione pomiary można wykonać w szerokim zakresie temperatur, patrz: „możliwości pomiarowe”. Rozszerzenie systemu próżniowego mikroskopu STM stanowi komora przygotowawcza próbek w standardzie UHV.