Um
microscópio de
corrente de
tunelamento (STM por suas siglas em Inglês) é um instrumento que permite obter imagens de
átomos e
moléculas ao nível atómico. O seu desenvolvimento em
1981 levou a que os seus inventores,
Gerd Binnig e
Heinrich Rohrer (IBM Zürich), receberem o
Prémio Nobel de Física em 1986. Para um STM, é considerado que uma boa resolução é 0.1
nm de resolução lateral e 0.01 nm de resolução de profundidade. Com esta resolução, átomos individuais dentro dos materiais são rotineiramente visualizados e manipulados. Um STM pode ser usado não apenas em
ultra-alto vácuo mas também no ar, água e múltiplos outros líquidos ou ambientes gasosos, e em temperaturas que variam do
zero absoluto a algumas centenas de
graus Celsius.
O STM é baseado no conceito de
tunelamento quântico. Quando uma ponta condutora é posicionada muito próxima da superfície a ser analisada, uma corrente de polarização (diferença de voltagem) aplicada entre os dois pode permitir aos electrões passar através do vácuo entre ambos. A
corrente de tunelamento é uma função da posição da ponta, voltagem aplicada e a
densidade local de estados da amostra. A informação é adquirida monitorizando a corrente conforme a posição da ponta através da superfície, e é usualmente vista em forma de uma imagem. A microscopia de corrente de tunelamento pode ser uma técnica desafiadora, já que requer superfícies extremamente limpas e estáveis, pontas afiadas, excelente controlo de vibrações e electrónicas sofisticadas.