Mainz 2012 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 15: Postersitzung

DD 15.24: Poster

Dienstag, 20. März 2012, 14:00–16:00, P Foyer

(Beitrag abgesagt) Modellexperiment für ein Rastertunnelmikroskop — •Andreas Beck, Stephan Lück und Thomas Trefzger — Lehrstuhl für Physik und ihre Didaktik, Universität Würzburg

In diesem Poster-Beitrag wird ein Modellversuch für ein Rastertunnelmikroskop (STM) vorgestellt, welches von Schülern zum besseren Verständnis der verschiedenen Messmodi eines STMs genutzt werden kann. Die Umsetzung erfolgte mittels eines ausrangierten XY-Plotters, der eine makroskopisch nachgebildete Probe abtastet. Die Messspitze wird durch eine kleine Metallplatte simuliert und die vom Abstand der Messplatte zur Probe abhängende Kapazität entspricht dem Tunnelstrom. Die Steuerung der Spitze erfolgt vom PC aus mit einem USB-AI/AO-Interface und LabVIEW-VIs. Die Schüler können verschiedene Oberflächen mit dem "Constant-Height-Mode" und dem "Constant-Current-Mode" abtasten. Um einen besseren Einblick in die Funktionsweise des Regelsignals beim "Constant-Current-Mode" zu erhalten, haben die Schüler zudem die Möglichkeit selbst während der Messung manuell die Höhe der Messspitze zu verändern. Das Modellexperiment kommt in den Lehr-Lern-Laboren des M!ND-Centers der Universität zum Einsatz, kann aber auch bei Vorhandensein eines XY-Plotters und eines AI/AO-Interfaces mit in der Schule vorhandenen Mitteln recht einfach nachgebaut werden.