مدلی برای بررسی بخارآب موجود در نوک STM

تراکم آب در فاصله‌ی میان «نوک میکروسکوپ STM و نمونه» در محیط‌هایی با رطوبت بالا، یکی از مشکلات این نوع تصویربرداری است. این پدیده به‌وسیله‌ی طیف نشر نوری در STM مطالعه شده‌است.

تراکم ستونی، پدیده‌ای است که در آن بخار موجود در اتمسفر در فضایی محدود متراکم و تبدیل به مایع می‌گردد. این پدیده در محیط‌های متخلخل و یا در فضای میان نوک میکروسکوپ STM و نمونه به کرات اتفاق می‌افتد.

محققان دانشگاه Queen نشان دادند که طیف نشر نوری در STM، وسیله‌ی مناسبی برای بررسی خواص دی‌الکتریک فضای میان نوک STM و نمونه است. با استفاده از این طیف می‌توان رطوبت موجود در فضای میان نوک STM و نمونه را تا حجم -۱۸ ۱۰ تا-۲۱ ۱۰ لیتر بررسی کرد. افزایش رطوبت نسبی محیط، موجب کاهش شدت پرتو در طیف نشری و انتقال طیف می‌گردد که محققان از این ویژگی در بررسی تراکم ستونی بخار آب در فضایی در حد نانومتر بهره جسته‌اند.

آنها بر اساس یک مدل تجربی نتایج کار خود را توضیح دادند. وجود مولکول‌های آب که قطبی هستند باعث تقارن نداشتن طیف می‌گردد؛ در حالی که در حضور مولکول‌های غیر قطبی موجود در محیط، طیف متقارن می‌شود. نتایج این تحقیق نه تنها برای استفاده در میکروسکوپ SPM اهمیت دارد، بلکه از آن می‌توان در طیف‌سنجی پراش رامان نیز استفاده نمود.