Cross-Sectional Scanning Tunneling Microscopy and Spectroscopy of Semimetallic ErAs Nanostructures Embedded in GaAs
第一次通过截面扫描隧道显微镜（XSTM）和光谱（XSTS）的生长和原子/电子结构的分子束外延（MBE）生长的ErAs纳米颗粒和纳米棒嵌入在GaAs矩阵检查。截面能够询问内部结构，并且非常适合于研究嵌入的纳米结构。嵌入式铒砷纳米结构生长的早期阶段，通过这些技术进行检查，并与以前的横截面TEM工作进行比较。还进行了ErAs纳米颗粒和纳米棒的Tunneling光谱I（V），表明这两种纳米结构都是半金属的。
2012-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Detection of the spin character of Fe(001) surface states by scanning tunneling microscopy: A theoretical proposal
我们考虑了Fe（001）表面的磁性结构，并从理论上研究了自旋极化针尖扫描隧道光谱（SP-STM）。我们发现，少数自旋表面态诱导的隧道微分电导，这在很大程度上取决于在SP-STM针尖相对于在Fe（001）表面的易磁化轴的磁化方向的强烈的偏压依赖性。我们建议利用这种效应来确定Fe（001）表面态的自旋特征。这种技术也可以应用于其他磁性表面的表面状态进行观察。
2008-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of zigzag and armchair edges of graphite using scanning tunneling microscopy and spectroscopy
环境和超高真空（UHV）扫描隧道显微镜（STM）/扫描隧道光谱（STS）观测揭示了石墨的结构相关的边缘状态的存在。在超高真空下，在Fermi能级附近（局域态密度（LDOS）峰值VS = 30 mV），观察到（SQRT（3）× SQRT（3））R30超晶格和氢化锯齿边（扶手椅边）的亮斑，表明锯齿边是产生边缘态的原因，尽管在空气中制备的锯齿边和扶手椅边没有明显区别。然而，即使在氢化的扶手椅边缘中，也在缺陷点处观察到亮点，在缺陷点处，扶手椅边缘中产生部分锯齿形边缘。
2005-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Honeycomb lattice of graphite probed by scanning tunneling microscopy with a carbon nanotube tip
碳纳米管（CNT）针尖是通过化学气相沉积在蚀刻钨丝的顶点处制造的，并用于扫描隧道显微镜。在T=79 K时，用CNT针尖分辨STM图像中的石墨蜂窝晶格。源自CNT的p轨道的优异空间分辨率是STM图像中石墨蜂窝晶格的图像的原因。CNT尖端对于晶格常数小的样品的成像是有用的，并且由于其具有尖锐的p轨道的优越空间分辨率，可以获得具有轨道排序的样品中的轨道信息。
2013-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Light emission from Na/Cu(111) induced by a scanning tunneling microscope
本文报道了用扫描隧道显微镜探测Cu（111）表面Na覆盖层的光发射测量结果以及与实验基本一致的模型计算结果。所观察到的光发射光谱示出取决于偏置电压的两个特征。当偏置电压小于在Na覆盖层外部形成的第二量子阱状态的能量时，光发射是由于等离子体介导的过程，而对于较大的偏置，光发射主要由两个能级之间的量子阱跃迁引起。
2003-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Phonon-induced Conductance in Scanning Tunneling Spectroscopy of Gate-tunable Graphene
石墨烯的蜂窝晶格是一个独特的二维（2D）系统，其中电子的量子力学等效于相对论狄拉克费米子的量子力学。新的纳米尺度的行为，在这种材料中，包括电子散射，自旋为基础的现象，和集体激发，预计是敏感的载流子密度。为了探测石墨烯中的局部载流子密度相关性质，我们对配备有可调背栅电极的机械切割石墨烯薄片器件进行了原子分辨扫描隧道光谱测量。我们在石墨烯隧穿谱中观察到了一个意想不到的类似间隙的特征，它与石墨烯的电子密度无关，仍然固定在费米能级（E_F）上。这个能隙的产生是由于电子隧穿到E_F附近的石墨烯态受到抑制，同时由于声子介导的非弹性通道，电子隧穿在更高能量下得到了巨大的增强。声子因此充当控制石墨烯中隧穿电子流动的“闸门”。这项工作揭示了重要的新的隧穿过程中的栅极可调石墨层。
2008-02-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fermi-level alignment at metal-carbon nanotube interfaces: application to scanning tunneling spectroscopy
在任何金属-碳纳米管界面处存在电荷转移，并且感生的界面场确定碳纳米管能带结构相对于金属费米能级的位置。在单壁碳纳米管（SWNT）的情况下，支持在金衬底上，我们表明，电荷转移引起的局部静电势扰动，从而引起所观察到的费米能级移动在扫描隧道光谱（STS）测量。我们还讨论了这项研究的相关性，最近的实验碳纳米管晶体管，并认为费米能级对准将是不同的碳纳米管晶体管与低电阻和高电阻接触。
1999-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic structure of Mn wires on Si(001) resolved by scanning tunneling microscopy
在亚单层覆盖下，Mn在Si（001）表面上形成垂直于下面的Si二聚体行取向的原子线。虽然许多其他元素在室温下形成对称的二聚体线，我们表明，锰线有一个不对称的外观和引脚附近的硅二聚体。我们发现，一个原子配置与锰三聚体晶胞可以解释这些观察结果，由于硅二聚体屈曲相附近的电线和锰三聚体的取向之间的相互作用。我们详细研究了四线配置使用高分辨率扫描隧道显微镜（STM）成像和比较我们的研究结果与STM图像模拟密度泛函理论。
2012-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Scanning Tunneling Microscopy of Gate Tunable Topological Insulator Bi2Se3 Thin Films
拓扑绝缘体（TI）载流子密度的电场控制极大地扩展了这些材料的实际应用。然而，低温局部探针研究和栅极可调TI器件的组合仍然具有挑战性。我们已经克服了这一限制，通过扫描隧道显微镜和光谱测量原位分子束外延生长Bi2Se3薄膜SrTiO 3衬底上的预图案化电极。使用这种门控方法，我们能够移动费米能级的顶面态由250毫电子伏的3纳米厚的Bi2Se3设备。我们报告的表面态色散，带隙，在费米能级的电子结构的场效应研究。
2013-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of Scanning Tunneling Microscopy
这个讲座是在第45届春季学校：计算固体：模型，从头计算方法和超级计算在Forschungszentrum Jülich组织。这份手稿的目的是回顾伴随扫描隧道显微镜的理论背后的基础知识。
2014-04-03 cond-mat.mes-hall
Electronic properties of graphene: a perspective from scanning tunneling microscopy and magneto-transport
本文综述了石墨烯电子性质的实验研究进展，以及不同衬底、磁场和超导体对石墨烯电子性质的影响。重点是使用扫描隧道显微镜，光谱学，运输和磁运输技术获得的结果。
2012-04-20 cond-mat.mes-hall
Three-terminal scanning tunneling spectroscopy of suspended carbon nanotubes
我们已经进行了低温扫描隧道光谱测量悬浮单壁碳纳米管的栅电极允许三端光谱测量。这些测量结果显示了明确的库仑钻石以及声子辅助隧穿的侧峰。侧峰具有与主库仑峰相同的栅电压依赖性，直接证明它们是这些态的激发。
2005-04-15 cond-mat.mes-hall
Acquisition and Analysis of Scanning Tunneling Spectroscopy Data $-$ WSe$_2$ Monolayer
采集和分析描述了从生长在SiC上的外延石墨烯上的WSe $_2$单层获得的扫描隧道光谱数据。进行数据的曲线拟合，以推断带边缘能量。除了描述用于拟合的理论曲线的细节之外，还在扫描隧道光谱技术的历史发展的更大背景下讨论了采集和分析方法。
2020-11-28 cond-mat.mes-hall
Role of bias voltage and tunneling current in the perpendicular displacements of freestanding graphene via scanning tunneling microscopy
采用扫描隧道显微镜（STM）系统地测量了独立石墨烯的位移随外加偏压和隧穿电流设定值的变化。当偏置电压增加时，石墨烯接近STM尖端，而另一方面，当隧穿电流增加时，石墨烯从STM尖端收缩。为了理解偏置电压的作用，我们定量地模拟使用静电的尖端和样品之间的吸引力。对于隧穿电流，我们定性地使用熵的概念模型的石墨烯的收缩。这些互补的结果增强了对彼此的理解，并突出了系统的特点。
2015-01-22 cond-mat.mes-hall
Local imaging of high mobility two-dimensional electron systems with virtual scanning tunneling microscopy
高迁移率二维电子系统（2DES）中的相关电子态，包括电荷密度波和微乳液相之间的费米液体和维格纳晶体，预测表现出复杂的局部电荷秩序。然而，现有的实验研究主要是在微米到毫米尺度上探索这些系统，而不是直接映射空间组织。扫描探针应该非常适合研究这些状态的空间结构，但高迁移率2DES被发现在掩埋的半导体界面，超出了传统的扫描隧道显微镜的范围。基于静电耦合到2DES的扫描技术提供了重要的见解，但通常分辨率受到2DES深度的限制。在这封信中，我们提出了我们的进展，在开发一种技术称为“虚拟扫描隧道显微镜”，允许本地隧穿到一个高流动性2DES。使用专门设计的双层GaAs/AlGaAs异质结构，其中两个单独的2DES之间的隧道耦合是可调的通过静电门控，结合扫描门，我们表明，本地隧道可以控制与子200 nm的分辨率。
2014-09-01 cond-mat.mes-hall
Scanning Tunneling Spectroscopy of Graphene on Graphite
我们报告低温高磁场扫描隧道显微镜和光谱的石墨烯片上的石墨，表现出的结构和电子性能的石墨烯从衬底去耦。在隧穿光谱中的明显的峰随着揭示朗道能级序列的场而发展，该朗道能级序列提供了识别石墨烯并确定其与衬底的耦合程度的直接方法。费米速度和准粒子寿命，从峰的位置和宽度，提供访问的电子-声子和电子-电子相互作用。
2009-06-11 cond-mat.mes-hall
Fixing the Energy Scale in Scanning Tunneling Microscopy on Semiconductor Surfaces
在半导体表面的扫描隧穿实验中，由于尖端诱导的能带弯曲，通常不知道隧穿结内的能量尺度。在这里，我们实验恢复零点的能量尺度结合扫描隧道显微镜与开尔文探针力谱。用这种技术，我们重新浅埋在GaAs受体。增强受体相关的电导观察到负，零，和积极的带弯曲制度。一个安德森-哈伯德模型是用来合理化我们的研究结果，捕获的交叉之间的受体状态的杂质带的一部分为零带弯曲，和受体状态被分裂和本地化强负或正带弯曲，分别。
2013-12-11 cond-mat.mes-hall
Integration of a gate electrode into carbon nanotube devices for scanning tunneling microscopy
我们已经开发出一种制造工艺，将栅电极到悬浮的单壁碳纳米管结构的扫描隧道光谱研究。纳米管是通过化学气相沉积直接在金属表面上合成的。在生长过程中所涉及的高温~800 C提出了具有挑战性的问题，如表面粗糙度和结构的完整性，这在这项工作中得到解决。我们证明了有效性的门上的独立的一部分的纳米管进行隧道光谱，揭示了库仑阻塞钻石。我们的方法可以结合扫描隧道显微镜和门控电子输运碳纳米管的调查。
2005-02-21 cond-mat.mes-hall
Influence of atomic tip structure on the intensity of inelastic tunneling spectroscopy data analyzed by combined scanning tunneling spectroscopy, force microscopy and density functional theory
在非弹性扫描隧道光谱（IETS）中获得高强度对于精确测量是重要的。IETS信号的强度可以变化高达三个因素的各种提示没有一个明显的原因，通过扫描隧道显微镜（STM）单独访问。在这里，我们表明，STM和IETS与原子力显微镜相结合，使一氧化碳前端原子识别，揭示了高IETS强度CO/Cu（111）获得单原子尖端，而强度急剧下降的多原子尖端。将CO分子吸附在Cu吸附原子[CO/Cu/Cu（111）]上，使其在衬底上升高，强烈地降低了IETS强度的尖端依赖性，表明即使对于多原子尖端，升高的位置也会引导大部分隧穿电流通过CO分子，而在CO/Cu（111）的情况下，大部分隧穿电流绕过CO分子。
2016-03-08 cond-mat.mes-hall
Broken Symmetries in Scanning Tunneling Images of Carbon Nanotubes
碳纳米管的扫描隧道图像经常显示电子分布，打破了石墨烯片的局部六重对称性。我们提出了一个理论，这些图像涉及这些各向异性的非对角相关的单粒子密度矩阵，并允许一个从观察到的图像中提取这些相关性。该理论适用于低能量状态的图像反射在管的末端或点缺陷，和无缺陷的半导体管上传播的状态。后者表现出一种新颖的开关的各向异性的隧道图像的符号的隧道偏置。
1999-02-22 cond-mat.mes-hall
Theoretical Description of Scanning Tunneling Potentiometry
为了满足对宏观样品实验解释依据的日益增长的需求，提出了扫描隧道电位法（STP）测量的理论描述。基于一个启发式的理解STP提供，以促进理论理解，总隧道电流相关的密度矩阵的样品中导出的一般框架内的量子输运。所测量的电位电压被隐含地确定为使隧穿电流为零所需的电压。在一定的假设下，给出了测量电压的显式表达式，并讨论了极限情况下连接到以前的结果。还讨论了进一步用局部密度矩阵来表述理论的必要性。
2011-03-22 cond-mat.mes-hall
A scanning tunneling microscopy based potentiometry technique and its application to the local sensing of the spin Hall effect
提出了一种基于扫描隧道显微镜的电位法测量局部表面电势的方法，并通过对载流钨薄膜的实验进行了说明。所获得的结果表明，在所测量的表面电位的亚毫伏分辨率。本文概述了这种电位法在自旋霍尔效应局域传感中的应用，并报道了一些实验结果。
2017-06-23 cond-mat.mes-hall
Networks of ABA and ABC stacked graphene on mica observed by scanning tunneling microscopy
采用剥离法在新鲜切割的云母片上制备了石墨烯薄片，并在超高真空下用扫描隧道显微镜对其进行了研究。在几层石墨烯上，发现分离ABC堆叠和ABA堆叠石墨烯的部分位错的三角形网络类似于在新鲜切割的HOPG上偶尔可见的网络。我们通过扫描隧道光谱发现ABC和ABA堆叠区的电子结构的差异，即，一个明显的峰在0.25 eV以上的费米能级专门在ABA地区，这是负责STM图像中观察到的不同的表观高度。
2012-10-30 cond-mat.mes-hall
Scanning tunneling microscopy of monoatomic gold chains on vicinal Si(335) surface: experimental and theoretical study
我们研究了Si（335）表面的电子和形貌性质，其中含有平行于台阶的Au线。我们使用扫描隧道显微镜（STM）辅以反射高能电子衍射（RHEED）技术。STM数据显示了STM针尖与表面之间距离的空间和电压依赖性振荡，这可以用一个紧束缚哈伯德模型来解释。我们使用非平衡Keldysh格林函数形式主义计算STM电流。
2005-10-11 cond-mat.mes-hall
Atomic Resolution Imaging of Currents in Nanoscopic Quantum Networks via Scanning Tunneling Microscopy
提出了一种利用扫描隧道显微镜（STM）对纳米量子网络中的空间电流模式进行原子尺度成像的新方法。通过测量从STM尖端流入作为尖端位置的函数的连接到网络的引线之一的电流，获得原子分辨的"当前河床"的空间图像，其空间结构反映了电子的相干流动的平衡。我们表明，这种方法可以成功地应用于各种网络拓扑结构，并对失相效应是强大的。
2012-09-18 cond-mat.mes-hall
Prediction of the bias voltage dependent magnetic contrast in spin-polarized scanning tunneling microscopy
这项工作涉及的理论描述的对比，即，恒电流自旋极化扫描隧道显微镜（SP-STM）图像上两个侧面位置之间的表观高度差。我们提出了一种方法来预测的偏置电压依赖的磁对比度从单点隧穿电流或差分电导测量，而不需要扫描大面积的表面。根据单点测量的数量，可以确定磁对比反转和最大可实现磁对比的偏置位置。我们验证了这一建议，模拟SP-STM图像上的一个复杂的磁表面采用最近开发的方法基于原子叠加。此外，我们发现的证据表明，尖端的电子结构和磁取向有一个重大的影响，对磁衬度。我们的理论预测，预计将激励实验，以大大减少测量工作，以确定偏置依赖的磁表面上的磁对比度。
2013-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Long-range Scanning Tunneling Microscope for the study of nanostructures on insulating substrates
扫描隧道显微镜是一种在原子水平上研究电子性质的有力工具，但它的扫描范围相对较小，并且只能对导电样品进行操作，这使得它无法应用于研究由导电和绝缘区域组成的异质样品。在这里，我们提出了一种远程扫描隧道显微镜能够检测导电的微米和纳米结构的绝缘基板上使用的技术的基础上的尖端和样品之间的电容和进行STM研究。
2013-10-23 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Scanning Tunneling Microscopy Study and Nanomanipulation of Graphene-Coated Water on Mica
我们在室温下使用拉曼光谱和超高真空扫描隧道显微镜（UHV-STM）研究了石墨烯片和白云母（云母）表面之间捕获的界面水。我们能够以原子分辨率对石墨烯-水界面进行成像，揭示了石墨烯下方捕获的水的分层网络。我们用碳纳米管的高度参考来确定水层的数量。在正常扫描条件下，水结构保持稳定。然而，在更大的电子能量下，我们能够使用STM尖端局部操纵水。
2012-05-30 cond-mat.mes-hall
Scanning tunneling potentiometry implemented into a multi-tip setup by software
我们提出了一种多尖端扫描隧道电位技术，可以实现到现有的多尖端扫描隧道显微镜，而无需硬件的变化。由此产生的设置允许在UHV条件下灵活地原位接触样品，并随后测量样品形貌和局部电势，分辨率分别低至μV和μV。电位反馈的性能证明了热电压测量上的Ag/Si $(111)-(\sqrt3\times\sqrt3)\rm R30^{\circ}$表面通过解决一个驻波图案。随后，在Ag/Si $(111)-(\sqrt3\times\sqrt3)\rm R30^{\circ}$和Si $(111)-(7\times7)$表面上示出作为通过样品表面的横向电流的结果的映射局部输运场的能力。
2015-12-07 cond-mat.mes-hall
Virtual Scanning Tunneling Microscopy: A Local Spectroscopic Probe of 2D Electron Systems
我们提出了一种新的探针技术，能够在半导体异质结构中的二维电子系统（2DES）上进行局部低温光谱。由预测的空间结构的电子相位的动机，探针使用带电的金属尖端，以诱导电子隧道局部，直接低于尖端，从一个“探针”2DES到一个“主题”2DES的利益。我们测试这个概念与大面积（非扫描）隧道测量，并预测一个高的空间分辨率和光谱能力，在主题2DES的物理影响最小。
2010-08-03 cond-mat.mes-hall
Statistical detection of Josephson, Andreev, and single quasiparticle currents in scanning tunneling microscopy
提出了一种在扫描隧道显微镜中识别由超导针尖和样品组成的可调谐超导隧道结中不同隧穿模式的方法。结合I-V-Z光谱中隧道电流的相对衰减常数的测量和对样品表面原子无序的统计分析，我们确定了单准粒子隧道、多Andreev反射和约瑟夫森隧道之间的隧道模式随偏压的交叉。该方法使人们能够独立于光谱形状确定特定的隧穿机制，并揭示Andreev反射和约瑟夫森电流的内在调制，这对超导体的量子器件应用至关重要。
2020-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electroluminescence from a polythiophene molecular wire suspended in a plasmonic scanning tunneling microscope junction
用扫描隧道显微镜研究了悬挂在两个金属电极之间的聚噻吩线的电致发光。在正样品电压下，发射光的光谱和电压依赖性与由局部等离子体介导的线结的荧光一致。这种发射在相反极性时被强烈衰减。发射机制和极性依赖性都类似于有机发光二极管（OLED）中发生的情况，但处于单个分子线的水平。
2014-01-10 cond-mat.mes-hall
Scanning tunneling microscopy current from localized basis orbital density functional theory
提出了一种基于局域原子轨道密度泛函理论计算弹性扫描隧道显微镜（STM）电流的方法。为了克服远离原子的波函数的局域轨道描述准确性较差的问题，我们使用总DFT势来传播波函数。从传播的波函数，Barnut的微扰方法提供了隧道电流。为了说明该方法，我们研究了吸附在Cu（111）表面上的一氧化碳，并恢复了用正常/CO官能化STM针尖实验观察到的凹陷/突起。该理论还允许我们讨论$s$ -和$p$ -波尖的意义。
2018-09-13 cond-mat.mes-hall
Scanning Tunneling Thermometry
纳米尺度系统的温度成像是一个具有无数潜在技术应用的基本问题。例如，纳米级冷点可用于点冷却电子元件，而热点可用于精确激活化学或生物反应。更重要的是，对量子相干导体中的温度场进行成像可以提供关于最小尺度下的热流和耗散的丰富信息。然而，尽管技术取得了重大进展，但温度成像的空间分辨率仍然在几纳米范围内。在这里，我们提出了一种方法来映射电子温度的变化，在操作纳米级导体仅仅依靠电隧道电流测量。扫描隧穿温度计由于其在隧穿状态下的操作，将能够映射亚埃温度变化，从而将扫描测温的分辨率提高约两个数量级。
2019-01-26 cond-mat.mes-hall
Scanning Tunneling Potentiometry, Charge Transport and Landauer's Resistivity Dipole from the Quantum to the Classical Transport Regime
使用非平衡Keldysh形式主义，我们调查在扫描隧道光谱测量的电化学势之间的空间关系，和本地电流模式在整个范围内从量子到经典的运输制度。这些量在量子极限附近显示出相似的空间模式，但仅在经典区域中由欧姆定律关联。我们证明，缺陷诱导的Landauer剩余电阻率偶极子的电化学电位与伴随的空间电流图案代表的场线的偶极子。
2017-02-08 cond-mat.mes-hall
Broad frequency and amplitude control of vibration in freestanding graphene via scanning tunneling microscopy with calculated dynamic pseudo-magnetic fields
提出了一种利用扫描隧道显微镜（STM）在独立石墨烯中局部产生机械振动的技术。机械振动的频率在近四十年内被调谐，并且以10 Hz为中心。振动的振幅也以1 nm为中心在近三十年内发生变化。振荡运动以两种方式产生：第一，通过扫描表面上的STM针尖，第二，通过扫描STM针尖上的偏置电压。对于我们的特定几何形状，位移的独立石墨烯的频率和振幅被定量地转换为局部生成的伪磁场的频率和强度。
2015-01-28 cond-mat.mes-hall
Streamlined Inexpensive Integration of a Growth Facility and Scanning Tunneling Microscope for in situ Characterization
描述了使用非定制的市售部件的扫描隧道显微镜腔室与样品生长设施的集成。该设备还采用了新设计的磁性摇摆棒，以经济高效的方式提高样品转移的可靠性。
2015-02-11 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Etch-stop method for reliably fabricating sharp yet mechanically stable scanning tunneling microscope tips
本文提出了一种用于电化学腐蚀钨扫描隧道显微镜针尖的直流双薄层脱落技术。这里介绍的关键制造步骤是使用蚀刻停止作为一种简单但准确的方式来优化蚀刻剂和导线之间的接触面积。通过限制蚀刻工艺，可以使针尖的最终锥角变得尖锐且机械稳定，而无需STM针尖制造商的大量精细度。
2015-01-21 cond-mat.mes-hall
Graphene Manipulation on 4H-SiC(0001) Using Scanning Tunneling Microscopy
利用扫描隧道显微镜（STM）研究了4 H-SiC（0001）衬底上外延生长的多层石墨烯的原子尺度形貌。在整个表面观察到比以前记录的小十倍的成束纳米脊，其形态使用一种相对较新的称为静电操纵扫描隧道显微镜的技术进行了系统的改变。转化的石墨烯形成有时会自发地恢复到其原始形态，而另一些则永久地改变。利用静电模型，我们计算出STM针尖施加的力高达约5 nN，改变约100 × 200 nm^2区域的几何形状需要约10 eV的能量。
2015-01-27 cond-mat.mes-hall
Microscopic origin of molecule excitation via inelastic electron scattering in scanning tunneling microscope
扫描隧道显微镜诱导发光是近年来发展起来的一种测量单分子水平上分子性质的有力工具。快速的实验进展远远领先于理解观察到的现象的理论努力。这样的无能导致在定量分配的荧光光谱的结构和动力学的单个分子的观察到的特征的显着困难。本文致力于揭示扫描隧道显微镜中隧穿电子非弹性散射激发分子的微观起源。目前的理论解释了所观察到的大光子计数之间的不对称性的分子发光强度在正负偏压。
2020-03-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
All-Electronic Nanosecond-Resolved Scanning Tunneling Microscopy: Facilitating the Investigation of Single Dopant Charge Dynamics
将半导体器件小型化到少量掺杂剂可以控制器件特性的规模，需要开发能够表征其动态特性的新技术。研究单一掺杂剂需要亚纳米的空间分辨率，这促使使用扫描隧道显微镜（STM），然而，传统的STM仅限于毫秒级的时间分辨率。已经开发了几种方法来克服这个缺点。其中之一是全电子时间分辨STM，这是在这项工作中使用的纳秒分辨率研究硅中的掺杂剂动力学。这里提出的方法是广泛访问，并允许在原子尺度上的各种各样的动态的本地测量。提出了一种新的时间分辨扫描隧道光谱技术，并用于有效地搜索动力学。
2017-06-27 cond-mat.mes-hall
Scanning tunneling microscopy with InAs nanowire tips
砷化铟纳米线的选择性区域气相外延生长被用作扫描隧道显微镜（STM）的提示。STM针尖是通过将导线手动定位在具有亚微米精度的双裂砷化镓晶片的角上并以光刻方式接触它们来实现的，这与GaAs晶片上的进一步集成电路完全兼容。STM图像显示在Au（111）表面上的2 μ m的z-噪声和至少0.5nm的横向稳定性。I（z）光谱揭示了指示穿过真空的隧穿的指数衰减。随后的尖端电子显微镜图像表明，在STM成像过程中，金属丝几乎没有发生变化。
2012-12-20 cond-mat.mes-hall
Single- and many-particle description of scanning tunneling spectroscopy
扫描隧道光谱测量具有确定能量的单个电子如何在样品表面和扫描隧道显微镜的尖端之间传播。在最简单的描述中，测量的微分电导被解释为在尖端位置处的样品的局部态密度。然而，这种情况在某些情况下是不充分的，因为当电子在分子中插入或移除时，特别是与基底弱耦合的较小分子往往具有强库仑相互作用。我们提出的理论方法去从非相互作用和单粒子图片的相关多体政权。该方法用于了解最近的实验有限扶手椅石墨烯纳米带和酞菁。我们还从理论上讨论了分数量子霍尔液滴的强关联模型系统。
2016-07-01 cond-mat.mes-hall
Experimental detection of surface spin-polarized electron accumulation in topological insulators using scanning tunneling microscopy
拓扑绝缘体（TI）的表面模中存在自旋动量锁定，导致偏置电流流过TI样品时自旋极化电子在TI表面积累。在这里，我们表明，扫描隧道显微镜可以用来检测这种表面自旋极化电子积累。我们目前的实验结果，这种传感的Sn掺杂的Bi $_2$ Se $_3$样品采用Fe涂层的W尖，以及非磁性W尖。我们观察到一个线性增加的自旋积累作为偏置电流的函数通过TI样品。
2020-04-07 cond-mat.mes-hall
Interfacial structure and electronic properties of AFM/FM magnetic multilayer revealed by Scanning Tunneling Microscope
用扫描隧道显微镜/能谱研究了Cu（001）衬底上Mn/Fe磁性异质外延层的界面原子混合。当Mn层薄于3个原子层时，观察到表面合金的形成。从第四层开始，Fe偏析被抑制，并且出现纯Mn表面。因此，光谱测量揭示了表面合金和Mn层之间的电子差异。第四层Mn层的表面电子结构与第五层略有不同，这是由于第四层Mn层与下面的Fe-Mn合金杂化所致。
2016-05-17 cond-mat.mes-hall
Scanning Tunneling Microscopy and Spectroscopy of Graphene on Insulating Substrates
石墨烯是一种真正的二维材料，具有卓越的电子，机械和光学特性。因此，它仅由表面组成，可以通过发达的表面科学技术进行探测，例如，扫描隧道显微镜这种方法弥合了表面科学界和电子设备界之间的差距，并可能导致新的组合方法。在这里，我回顾了一些单层石墨烯样品的扫描隧道显微镜（STM）和光谱（STS）实验。我将集中在绝缘基板上沉积的石墨烯样品，因为这些都与石墨烯器件的概念。特别是，我将讨论石墨烯的形态在SiO $_2$和其他新兴的基板，一些纳米机械操作实验，使用STM和光谱结果。后者可以映射无序势以及电子与无序的相互作用，这在量子霍尔机制中最为明显。
2012-04-17 cond-mat.mes-hall
Two-photon Induced Hot Electron Transfer to a Single Molecule in a Scanning Tunneling Microscope
用飞秒激光脉冲辐照工作在隧道区的扫描隧道显微镜（STM）的结。STM针尖中的光激发热电子共振隧穿进入表面上单个分子的激发态，将其从中性转化为阴离子。电子转移速率与入射激光功率成二次方关系，表明是一个双光子激发过程。偏振测量进一步证实了这种非线性光学过程。电子转移速率的空间依赖性表现出原子尺度的变化。双脉冲相关实验揭示了STM结中光致充电过程的超快动力学性质。这些实验结果对于理解许多纳米无机-有机结构中的光致界面电荷转移具有重要意义。
2010-08-14 cond-mat.mes-hall
Graphene nano-origami using Scanning Tunneling Microscopy
先前已经使用基于原子力显微镜（AFM）和扫描隧道显微镜（STM）的技术两者示出了在高度取向的热解石墨（HOPG）上的石墨烯纳米图案化，所述基于原子力显微镜（AFM）和扫描隧道显微镜（STM）的技术包括内在台阶边缘的折叠和石墨烯层中的电化学蚀刻或切割。在这里，我们报告了一种新技术的发展，结合电化学蚀刻和折叠使用机械STM操纵。我们的技术显示了前所未有的控制纳米级的石墨烯折叠在多个折叠步骤，并可能是一个路线的STM研究魔角石墨烯与原位制造的样品。
2018-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Scanning Tunneling Spectroscopy of MoS2 monolayer in presence of ethanol gas
由于高的表面体积比和可调的带隙，二维（2D）层状材料，如二硫化钼，是气体传感应用的良好候选者。本文主要研究了乙醇吸附对MoS2纳米片态密度的影响。采用液相剥离法制备了纳米片，并利用扫描隧道谱（STS）和密度泛函理论（DFT）分析了非真空条件下的局域电子态密度（DOS）和带隙等特性。结果表明，乙醇吸附增强DOS和变形附近的价带和导带，增加在片上的载流子的传输。
2018-02-15 cond-mat.mes-hall
Giant Surface Charge Density of Graphene Resolved From Scanning Tunneling Microscopy and First-Principles Theory
在这项工作中，系统的恒偏置，变电流扫描隧道显微镜（STM）的测量和STM模拟从密度泛函理论，产生关键的洞察到石墨烯中的电子的空间结构。石墨烯和石墨之间的基本比较，显示石墨烯的表面电荷密度是石墨的300%。此外，模拟STM图像显示，高电流STM更好地解决了石墨烯蜂窝键合结构，因为发生在最顶端的悬挂键轨道的收缩。
2015-02-09 cond-mat.mes-hall
Topography-based navigation in a millikelvin scanning tunneling microscope using binary-encoded position markers
University of Konstanz（康斯坦茨大学）
本文提出一种在270mK下工作的紧凑型毫开尔文扫描隧道显微镜，利用二进制编码金图案实现350×350μm²区域内的绝对定位，无需硬件修改，为纳米片和纳米器件的扫描隧道谱学提供多功能平台。
2026-06-03 cond-mat.mes-hall
Study Of Surface Spin-Polarized Electron Accumulation In Topological Insulators Using Scanning Tunneling Microscopy
报道了用镀铁钨针尖和载流硒化铋（$Bi_2Se_3$）样品进行扫描隧道显微镜实验的结果。已经观察到隧穿电流相对于通过$Bi_2Se_3$样品的偏置电流方向的变化的不对称性。认为这种不对称性是拓扑保护表面电流模中90度电子自旋动量锁定引起的表面自旋极化电子积累的表现。结果表明，锡掺杂增强了$Bi_2Se_3$样品表面自旋极化电子积累的表现。此外，在载流$Bi_2Se_3$样品中还观察到自旋相关态密度的出现。
2019-11-01 cond-mat.mes-hall
Mapping of functionalized regions on carbon nanotubes by scanning tunneling microscopy
扫描隧道显微镜（STM）为我们提供了以能量分辨方式和原子精度绘制功能化碳纳米管表面的机会。但这一潜力在很大程度上尚未开发，主要是由于样品稳定性问题阻碍了可靠的测量。在这里，我们提出了一个简单而直接的解决方案，通过将功能化的多壁碳纳米管（MWCNT）纳入几层石墨烯-纳米管复合材料中来克服这一困难。这使我们能够测量纳米管上的能量分辨隧穿电导图，这揭示了掺杂水平，管和官能团之间的电荷转移以及缺陷产生或功能化对晶体取向的依赖性。
2010-09-07 cond-mat.mes-hall
Fano description of single-hydrocarbon fluorescence excited by a scanning tunneling microscope
亚分子分辨率的荧光检测使得能够在单分子水平上探索空间变化的光子产率和电子振动特性。通过将单个多环芳烃分子置于由扫描隧道显微镜的尖端和NaCl覆盖的Ag（111）表面形成的等离子体腔中，获得了解开振动进程的分子发光光谱。此外，即使当隧穿电流与分子发射体很好地分离时，光谱也揭示了分子的特征。该签名表现出距离依赖性的Fano轮廓，其反映了非弹性隧穿电子、分子激子和定域等离子体激元在距离以及分子荧光之间的微妙相互作用。所提出的研究结果打开了一个不同类别的分子比以前研究的发光的路径，并有助于在一个统一的图片在表面的单分子发光的理解。
2018-05-03 cond-mat.mes-hall
