Creciente uso de la tomografía de sonda atómica (I): Introducción

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Esta semana hace 59 años que Erwin W. Müller, profesor de física de Pennsylvania State University, hizo historia al fotografiar directamente los átomos individuales con un instrumento económica que diseñó y construyó:

Una cámara de vacio ultra alto (ultra high vacuum) rellena de gas como helio (He) o neón (Ne) donde una aguja afilada de metal (con punta de <50 nm de radio) es colocada y enfriada hasta alcanzar temperaturas criogénicas (20-100K).

Al aplicar un fuerte campo eléctrico, los átomos de He o Ne cerca de la punta son polarizados por este y atraídos hacia la superficie de la punta. Allí, son ionizados por electrones “tunelados” (efecto túnel) de la superficie. Los iones positivos resultantes son accelerados a los largo de las lineas del campo eléctrico hacia una pantalla donde se forma la imagen , muy amplificada, de la superficie punta, mostrando así los átomos individuales de ésta. A ese instrumento se le llamó Microscopio de Iones de Campo o Field ion microscopy (FIM) en inglés (aquí). En la foto de la derecha , cada punto brillante corresponde a un átomo de Tungsteno que fue el primer átomo que se observó.

La Tomografía de Sonda Atómica (Atom-Probe Tomography, ATP) es un descendiente directo del FIM. Esta técnica más moderna es más potente: No sólo puede determinar, con la resolución subnanómetra, la estructura atómica tridimensional de las interfaces internas o enterradas, sino que también puede determinar la identidad química de los átomos de las muestras. En el video (Credit: Arun Devaraj/PNNL) podéis ver una animación que describe los principios básicos de la ATP.

Fuente: Artículo de C&EN

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