Rastersondenmikroskopie mit Leichtelementspitzen

Bei der Rastersondenmikroskopie werden die Atome der Probenoberfläche mit dem vordersten Atom an der Spitze abgetastet. Die Auflösung der Abbildung ist somit durch die Größe des Spitzenatoms begrenzt. Aus diesem Grund sollten Elemente mit geringer Atommasse als Sondenspitzen verwendet werden. Diese sogenannten Leichtelemente besitzen nur eine geringe Anzahl an Elektronenschalen und haben daher einen kleinen Atomradius.

Neben einem Atom mit geringer Ausdehnung am vordersten Ende muss die Sondenspitze weitere Bedingungen erfüllen. Um die Spitze in der Rastertunnelmikroskopie verwenden zu können, muss sie leitfähig sein. Bei der Rasterkraftmikroskopie spürt die Spitze außerdem starke Anziehungskräfte. Damit die Spitze dadurch nicht verändert wird, müssen die Atome an der Spitze stark gebunden sein.

All diese Bedingungen werden von Beryllium erfüllt. Es besitzt nur vier Elektronen, weshalb es einen kleinen kovalenten Atomradius von 89 pm besitzt. Da es zur Gruppe der Leichtmetalle gehört, ist es leitfähig. Das Kristallgitter von Beryllium zeichnet sich durch starke Bindungen zwischen den Atomen aus. Dadurch sollte das vorderste Ende der Spitze auch bei starker Wechselwirkung mit den Probenatomen eine stabile Form behalten.