сканирующий туннельный микроскоп (СТМ) — тип микроскопа, принцип работы которого основан на квантово-механическом явлении, известном как туннелирование, когда волнообразные свойства электронов позволяют им «туннелировать» за поверхность твердого тела в области пространства, которые запрещены для них по правилам классической физики. Вероятность обнаружить такие туннелирующие электроны экспоненциально уменьшается с увеличением расстояния от поверхности. СТМ использует эту экстремальную чувствительность к расстоянию. Острый кончик вольфрамовой иглы располагается в нескольких ангстремах от поверхности образца. Между кончиком зонда и поверхностью прикладывается небольшое напряжение, заставляющее электроны туннелировать через зазор. Когда зонд сканирует поверхность, он регистрирует изменения туннельного тока, и эта информация может быть обработана для получения топографического изображения поверхности.
СТМ появился в 1981 году, когда швейцарские физики Герд Бинниг и Генрих Рорер задались целью создать инструмент для изучения локальной проводимости поверхностей. Для получения первого изображения Бинниг и Рорер выбрали поверхность золота. Когда изображение было выведено на экран телевизионного монитора, они увидели ряды точно расположенных атомов и широкие террасы, разделенные ступеньками высотой в один атом. Бинниг и Рорер открыли в СТМ простой метод создания прямого изображения атомной структуры поверхностей. Их открытие открыло новую эру в науке о поверхности, а их впечатляющие достижения были отмечены Нобелевской премией по физике в 1986 году.
