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人類(lèi)僅僅用眼睛和雙手認(rèn)識(shí)和改造世界是有限的，例如：人眼能夠直接分辨的間隔大約為O.07mm；人的雙手雖然靈巧，但不能對(duì)微小物體進(jìn)行精確的控制和操縱。但是人類(lèi)的思想及其創(chuàng)造性是無(wú)限的。當(dāng)歷史發(fā)展到二十世紀(jì)八十年代，一種以物理學(xué)為基礎(chǔ)、集多種現(xiàn)代技術(shù)為一體的新型表面分析儀器，掃描式電子顯微鏡誕生了。
與其它表面分析技術(shù)相比，掃描式電子顯微鏡所具有的優(yōu)點(diǎn)可歸納為以下五條：
1、原子級(jí)高分辨率。如它在平行和垂直于樣品表面方向的分辨率分別可達(dá)0.1nm和0.01nm，即可以分辨出單個(gè)原子，具有原子級(jí)的分辨率。
2、可實(shí)時(shí)地得到實(shí)空間中表面的三維圖像，可用于具有周期性或不具備周期性的表面結(jié)構(gòu)研究。這種可實(shí)時(shí)觀測(cè)的性能可用于表面擴(kuò)散等動(dòng)態(tài)過(guò)程的研究。
3、可以觀察單個(gè)原子層的局部表面結(jié)構(gòu)，而不是體相或整個(gè)表面的平均性質(zhì)。因而可直接觀察到表面缺陷、表面重構(gòu)、表面吸附體的形態(tài)和位置，以及由吸附體引起的表面重構(gòu)等。
4、可在真空、大氣、常溫等不同環(huán)境下工作，甚至可將樣品浸在水和其它溶液中，不需要特別的制樣技術(shù)，并且探測(cè)過(guò)程對(duì)樣品無(wú)損傷。這些特點(diǎn)適用于研究生物樣品和在不同試驗(yàn)條件下對(duì)樣品表面的評(píng)價(jià)，例如對(duì)于多相催化機(jī)理、超導(dǎo)機(jī)制、電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中電極表面變化的監(jiān)測(cè)等。
5、配合掃描隧道譜STS(ScanningTunnelingSpectroscopy)可以得到有關(guān)表面結(jié)構(gòu)的信息，例如表面不同層次的態(tài)密度、表面電子阱、電荷密度波、表面勢(shì)壘的變化和能隙結(jié)構(gòu)等。
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