Introduction to Scanning Tunneling Microscopy

Von C. J. Chen.
Oxford University Press, New York 1993. XXII + 412 S., 213 Abb., 31 Tafeln, Hardcover,
ISBN 0-19-507150-6

Angesichts der großen Bedeutung, die sich aus der Entdeckung des Rastertunnelmikroskops für die Materialforschung und die Nanotechnologie in den letzten zehn Jahren ergeben haben, ist es sehr begrüßenswert, daß C. J. Chen vom IBM-Research Center in Yorktown Heights, N. Y. (USA), ein erstes allgemeinverständliches Lehrbuch über die Tunnelmikroskopie vorlegt. Dem Hauptteil vorangestellt ist - zur ästhetischen Motivierung und Einstimmung - eine Galerie von dreißig hervorragenden Photos, welche die Leistungen des STM, z. B. zur Abbildung der Si(111)-7×7-Oberflächenstruktur, der Ladungsdichtewellen, des Abrikosov-Gitters der Supraleiter und adsorbierter Moleküle in eindrucksvoller und schöner Weise demonstriert. Der Bildergalerie folgt ein kurzer Überblick (40 S.) über den Aufbau eines RTM und den Abbildungsmechanismus. Der Schwerpunkt des Buches (Teil I) liegt in der sehr ausführlichen (160 S.) Darstellung der theoretischen Behandlung des Tunnelprozesses durch Bardeen und Holstein unter Berücksichtigung der Kräfte und elektronischen Wechselwirkungen zwischen Spitze und Substrat. Vielleicht ist dieser erste Hauptteil des Buches für den nicht-theoretischen, allgemeiner interessierten Leser etwas breit geraten. Der zweite Teil ist dem instrumentellen Aufbau des RTM gewidmet und beschreibt u. a. die piezoelektrischen Stellglieder, die Methoden der Schwingungsisolation, die Elektronik, die Behandlung der Spitzen und schließlich auf leider nur auf knapp zwanzig Seiten den gesamten Einsatz des RTM in der Materialforschung und Biologie. Abgeschlossen wird das Buch durch eine sehr nützliche Literaturliste bis 1992.

Insgesamt ist das Buch empfehlenswert wegen seiner ausgezeichneten Bildergalerie und der breit behandelten Theorie des Tunnelns im RTM. Auch den instrumentellen Fragen ist der Autor sorgfältig nachgegangen. Wer jedoch eine ausführliche Darstellung der Anwendungen des RTM (und des Rasterkraftmikroskops) sucht, findet diese eher in anderen informativen Übersichten, z. B. Scanning Tunneling Microscopy I - III (Hrsg. R. Wiesendanger und H. J. Güntherodt, 1993) oder in der vor kurzem erschienenen lehrbuchartigen Einführung Scanning Tunneling Microscopy and Spectroscopy (Hrsg. D. A. Bonnell, 1993), welche das Lehrbuch von C. J. Chen in wertvoller und meines Erachtens auch notwendiger Weise ergänzen.

K. Dransfeld, Konstanz

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