Diseño y construcción de un microscopio de efecto túnel

Abstract

En esta Tesis se presenta el diseño, la construcción y la puesta en marcha del primer Microscopio de Efecto Túnel con resolución atómica desarrollado en el Perú, que opera a presión atmosférica. Se detallan las etapas mecánica, electrónica y de computación. Se muestran las primeras imágenes con resolución atómica de grafito pirolítico altamente orientado obtenidas con este microscopio en condiciones de temperatura ambiente y presión atmosférica. El cabezal del microscopio es de pequeño tamaño (< lcm3) y masa (< 3 g), utiliza un arreglo concéntrico de dos piezotubos que compensan la deriva en temperatura. El mecanismo de aproximación gruesa utiliza el método de deslizamiento inercial mediante control electrónico automático y no necesita de componentes mecánicos adicionales lo que le da al microscopio una alta frecuencia de resonancia y una independencia mecánica del ambiente. El cambio de puntas y muestras resulta una tarea rápida. Se incluye en esta tesis un modelo teórico simple del tunelaje conocido como método de dispersión. Este método considera una barrera de potencial unidimensional y calcula la probabilidad de transmisión utilizando el método WKB Y un metal de electrones libres.