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Microscope à effet tunnel

DéfinitionClassé sous :technologie , physique , Invention
Le microscope à effet tunnel permet d'étudier les surfaces. © DR, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons

Le microscope à effet tunnel, inventé en 1981 par Gerd Binnig et Heinrich Rohrer,désigne un microscope à champ proche qui repose sur « l'effet tunnel », un phénomène relevant de la mécanique quantique.

Principe et description du microscope à effet tunnel

Mis au point par un duo de chercheurs, l'Allemand Gerd Binnig et le Suisse Heinrich Rohrer en 1981, le microscope à effet tunnel repose donc principalement sur le phénomène quantique (donnant le nom à ce microscope) qui décrit la propriété d'un objet quantique à pouvoir franchir une barrière de potentiel quelle que soit son énergie, même si cette dernière est inférieure à l'énergie normalement nécessaire pour pouvoir franchir cette même barrière.

En général, personne ne passe à travers les murs, à part peut-être les particules quantiques... Cette étrange propriété baptisée effet tunnel n’intervient qu’à très petite échelle. Découvrez en vidéo grâce à Tout Est Quantique cette incroyable capacité de la matière. © Futura-Sciences

Dans la pratique, le microscope à effet tunnel est composé d'une pointe (aussi appelée « palpeur ») qui permet de « scanner » la surface d'un objet. La hauteur de cette pointe est réglée par un ordinateur afin de maintenir un courant constant. L'effet tunnel intervient alors pour mesurer le courant provoqué par le passage d'électrons entre la surface de l'objet et la pointe ainsi réglée en hauteur. L'ensemble de ce procédé descriptif du microscope à effet tunnel permet d'établir le profil de la surface étudiée.

Utilisation du microscope à effet tunnel

Récompensée par le prix Nobel de physique en 1986, cette invention a permis le développement des autres microscopes à champ proche, comme le microscope à force atomique ou encore le microscope optique à champ proche. Cette avancée a également contribué au développement des nanotechnologies, et à l'illustration d'une grande partie du domaine de la mécanique quantique. 

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