D. R. Djurayev, A. A. Turayev, sh sh. Fayziyev, B. A. Hikmatov

10.5-rasm. STM ning ishlash sxemasi. 
Tunnel tokning namuna bilan igna orasidagi masofaga juda kuchli 
bog’liqligi (bu masofaning 0,1 nm ga o’zgarishi tunnel tokni 10 marta o’zgartiradi) 
STM ning yuqori sezuvchanligini ta’minlaydi. Shunday kichik masofada ignani 
tutib turish uchun tunnel tok qiymatiga bog’liq o’zgaruvchi pezomanipulyatorlar 
bilan boshqariladigan kuzatuvchi sistema qurilmasi yaratilgan. 
Boshqaruvchi signallar qiymatini o’lchab tekshiriladigan soha balandligini 
aniqlaydi. Ignani namuna sirti bo’ylab harakatlantirib, bir atom o‘lchami qadar 
aniqlikda sirt tuzilishini aniqlash mumkin. 

---

231 
Tunnel tokini o’lchashga asoslangan ushbu mikroskop yordamida olinadigan 
tasvirlar sirt yaqinidagi elektronlarning fazaviy taqsimlanishi to’g’risida 
ma’lumotlar beradi. Yaqqol qilib aytganda, tunnel mikroskop namuna sirti 
yaqinidagi elektronlar taqsimotini “ko’radi”. 
Atomiy - kuch mikroskop. Tunnel mikroskop kashf qilingach, butun dunyo 
olimlari bu asbob o’ziga xos noyob ekanligini tan oldilar. U kashf qilinguncha 
hech kim sirtni bunday katta aniqlikda, atomma-atom ko’ra olmagan edi. STM 
larni ham o’ziga xos kamchiliklari mavjud. Uning yordamida faqat elektr tokini 
yaxshi o’tkazuvchi materiallarni o’rganish mumkin. Shuning uchun STM 
yordamida dielektriklar o’rganilganda, ularning sirtini juda yupqa metall qatlam 
bilan qoplashga to’g’ri keldi, bu esa ba’zan noqulaydir. 
1986-yilning oxirida STM ixtirochilaridan biri bo’lgan Binning yangi 
skanerlovchi mikroskopni taklif etdi. U tunnel tokni emas, balki modda atomlari 
orasidagi tortishish kuchlarini o’lchaydi. Yangi asbob atomiy - kuch mikroskop 
(AKM) deb nomlangan. Unda ignaning sirtga tortuvchi kuch o’zgarishlari 
aniqlanadi. Igna uncha katta bo’lmagan atomlar orasidagi kuchlar ta’sirida 
egiluvchi kantileverga o’rnatiladi. Bu kuchlar igna uchi bilan namuna sirti orasida 
vujudga keladi. Zond namuna sirtini, tom ma’noda “paypaslab” chiqadi. 
Kantileverning eng kichik og’ishlari ham uning ichki sirtidan qaytib 
fotodiodga tushayotlgan lazer nuri yordamida aniqlanadi. Fotodiod toki qiymatiga 
qarab tekshirilayotgan obyektning sirt relyefi haqida fikr yuritish mumkin. 
Bugungi kunda eng ko’p tarqalgan quyidagi atomiy - kuch mikroskoplarning 
(AKM) turli ko’rinishlarini ko’rib o’tamiz: 
• Magnetik - kuch mikroskop (MKM) da zond sifatida uchi magnitlangan 
igna ishlatiladi. Sirtning igna bilan ta’sirlashuvi natijasida sirtdagi mikromagnetik 
maydonlarni aniqlash va sirtning magnetik xaritasini tuzish mumkin. 
• Elektrik - kuch mikroskop (EKM) - unda igna uchi bilan namuna sirti 
kondensator sifatida qaraladi va sirt bo’ylab sig’imning o’zgarishi aniqlanadi. 

---

232 
• Skanerlovchi issiqlik mikroskopi namuna sirti bo’ylab temperatura 
taqsimotini aniqlaydi. Uning ajratuvchanligi 50 nm gacha yetadi. Bundan kichik 
o’lchamlarda temperaturadek makroskopik kattalikning ma’nosi yo’qoladi. 
• Skanerlovchi friksion mikroskop sirtni tirnog’ida “tirnab” ishqalanish 
kuchlari xaritasini chizadi. 
• Magnitorezonans mikroskop sirtning zonddagi tez o’zgaruvchi magnetik 
maydonga ko’rsatgan reaksiyasiga qarab alohida elektronlar spinlari tasvirlarini 
hosil qiladi. 
• Atomiy-kuch akustik mikroskop qattiq va yumshoq namunalarning har bir 
nuqtasidagi Yung modulini juda katta aniqlikda o’lchash imkonini beradi. 
AKM lar kamchiliklaridan biri, ular namuna ichki tuzilishini o’rgana 
olmaydi. Zond faqat sirt bo’ylab yurgani uchun ichkarini ko’ra olmaydi. Lekin, 
olimlar bu to’siqni ham yengib, uch o’chamli atomiy - zond tomografiya deb 
nomlanuvchi haqiqiy dizassembler yaratdilar. Ular namunaning ma’lum bir 
qismini skanerlab bo’lgach, undan bir atom qalinlikdagi qatlamni “yulib” 
tashlaydi, so’ng shu joyni yana skaner-laydi, bunda har bir yangi atom parametrlari 
yozib boriladi. Zamonaviy tomograflar sekundiga 20000 atom (soatiga 72 mln. 
atom) ni “yulib” olishlari mumkin. 
Yaqin maydon skanerlovchi optik mikroskoplar. Yaqin maydon 
skanerlovchi optik mikroskoplar (SNOM) alohida e’tiborga sazovordir. Ishlash 
qonuniyatiga ko’ra ular tunnel mikroskoplarini eslatadi. Faqat ularda zond o’rniga 
juda ingichka optik toladan qilingan “shaffof igna” ishlatiladi. Tunnel tok o’rniga 
shaffof ignadan o’tayotgan lazer nuri xarakteristikalari o’zgarishlari aniqlanadi.
Qanday qilib obyekt skanerlanadi? Diametri ishlatilayotgan lazer nuri to’lqin 
uzunligidan ham ichikroq bo’lgan optik-tolali zond skanerlovchi namuna sirtiga 
yaqin olib kelinadi (bu masofa yorug’lik to’lqin uzunligidan kichik) va xuddi sirtni 
“sezgandek” bo’ladi. “Sezishning” ma’nosi: optika qonunlariga asosan ikki xil 
optik zichlikka ega bo’lgan sirtlar chegarasida yorug’lik nuri sinadi va qaytadi. Bu 
yerda ham yorug’lik nuri optik tola uchidan qaytadi. Bunda yorug’lik nuri toladan 
uzoq masofalarga chiqib ketmaydi, chunki tola bilan sirt orasidagi masofa to’lqin

---

233 
uzunligidan kichik. Shuning uchun yorug’lik nuri toladan biroz “to’kilib chiqadi” 
xolos. 
Tolaning boshqa uchida qaytgan nurni qabullagich joylashtirilgan. Optik 
zond namunani tunnel mikroskop ignasi singari skanerlaydi. Agar tekshirilayotgan 
sirt bilan optik zond uchi orasidagi masofa o’zgarsa, qaytgan nur xarakteristikasi 
(amplituda va fazasi) ham o’zgaradi. Bu o’zgarishlar qabullagich yordamida qabul 
qilinib, sirtning relyefini tuzishda foydalaniladi. 
Atomiy - kuch mikroskopiya shunchalik samarali bo’ldiki, uning asosida 
faqat namuna sirti relyefni emas, balki boshqa ko’rsatkichlarini ham aniqlasa 
bo’ladi.