窥探纳米世界的显微镜

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纳米世界实在太渺小了，一般借助光学显微镜用肉眼无法直接窥探其中的奥秘。那么，怎么办呢？我们必须另想他法。

为少说废话，让我们先来看看以下的示意图：

上图所示的物理过程，其实很简单：由红色与蓝色粒子之间的那两条“虚线“构成了想象中“隧道”（Tunnel，四周都是真空）。在”隧道“两端存在电压差时，奇迹出现了（量子效应），有电子穿越”隧道“，形成电流。穿越的电子数量依赖”隧道“的长短不同而发生变化。此时，如果让红色粒子发生微微的连续移动，使”隧道“中电子流量自动保持”恒定“，那么，红色粒子的运动轨迹（曲线）必然反映了蓝色粒子表面的高低起伏不平的”面貌“，将其显示在位于左侧的显示屏上，供工作人员用肉眼直接观看，窥探纳米世界的奥秘。这个装置就叫”扫描隧道“显微镜（STM，Scanning Tunneling Microscope）。

早在上世纪80年代初期，这种”扫描隧道“显微镜就被人们发现了，而且，还获得了1986年的诺贝尔物理大奖。让”隧道“中电流保持不变，而让”隧道“的长短自动地发生相应的变化，真乃”神思“也。据此，人们就有了打开通往纳米世界大门的”密钥“。

我们知道，”量子效应“在纳米世界发挥主导作用。那么，量子又是什么呢？说起”量子“（Quantum），话就长了。且听下回分解。