STM-Linescan Methode

Bei der STM-Linescan-Methode scannt die Tunnelspitze nicht - wie sonst üblich - die Oberfläche in x- und y-Richtung ab, sondern sie scannt nur in eine Richtung. Die Spitze bewegt sich somit immer entlang einer Linie hin und zurück. Abbildung 1a zeigt den Weg der Tunnelspitze über eine gestufte Oberfläche.

Die einzelnen Linescans werden anschliessend zu einem Bild zusammengesetzt. Man erhält somit ein Ort-Zeit-Diagramm, das in einem Grauton-Bild dargestellt wird und Informationen über die zeitliche Veränderung der Oberfläche enthält. Ein Beispiel für eines dieser Bilder ist in Abbildung 1b zu sehen. Das Bild zeigt eine Stufe an der Oberfläche einer Ag(111)-Elektrode. Von links nach rechts ist die Ortsachse aufgetragen, von unten nach oben die Zeitachse.

Abb. 1: links: a) Weg der Tunnelspitze über eine Ag(111)-Oberfläche. Die Spitze wandert dabei über einige Stufe. rechts: b) Abb. 2: Grautonbild eines STM-Linescans.

In der folgende Animation wird nun gezeigt, wie die Tunnelspitze über eine Oberfläche scannt, die eine Stufe enthält. Rechts neben der Oberfläche ist das entstehnde Grautonbild zu sehen. Je heller der Bereich in dem entstehenden Bild ist, desto höher gelegen ist der entsprechende Ort an der Oberfläche des Substrates.

Scheidet man nun während des Linescan-Experimentes eine Komponente elektrochemisch an der Oberfläche ab, so ändert sich in diesem Moment auch das Grautonbild. Der STM-Linescan ermöglicht es somit, die zeitliche Veränderung der Oberfläche eines Substrates zu beobachten. Dies soll in der nächsten Animation gezeigt werden:

Die Tunnelspitze scannt zu Beginn über die selbe Oberfläche wie in der vorhergehenden Animation. Nun wird jedoch vor dem zweiten Durchlauf eine Komponente an der Stufenkante abgeschieden. Die dadurch hervorgerufene Veränderung der Oberfläche ist im Grautonbild deutlich zu erkennen, da der helle Bereich bereits weiter links beginnt.