STM-DIY宣传文稿

近日,中国科学院光电研究所仪器仪表工程专业的马伟霖博士来到了德清县高级中学,给我们做了一场关于扫描隧道显微镜(STM)发展历史的讲座。他从STM的基本结构讲起,向我们展示了它的工作原理,又从自己搭建的STM追溯扫描隧道显微镜的发展史。

他将生硬的物理学公式化为图像,将一段段历史化为一个个故事。他讲得浅显却不失严谨,他讲的丰富却不浅薄。他以自己的实践经验出发,向我们展现出别样的物理世界,我们受益匪浅。

兴趣起源

去年7月,我们在B站主页上偶然间看到了关于马博士“如何低成本地DIY一台STM”的视频,我们开始以为这是只有像大学生、研究生才有这样的能力。直到我们看完整个视频,我们才发现其中运用到的知识其实并没有我们想象复杂。具备一定理论知识的我们也对此产生了强烈的兴趣:扫描隧道显微镜为什么能如此精确的得出物体表面的原子分布?又是怎么利用物理学实现的?

在学校和老师的支持下,我们立马联系到了那位博士。在沟通之后,我们了解了复刻一台STM将会用到的学科知识和实践技术,这也进一步增强了我们的信心。我们认为在实践中才能检验课本上的知识并化为己用,我们想在高中做一件让自己一生难忘的事情。

那个暑假,我们利用空余时间查阅论文资料、学习理论知识、请教实践技术,为成功复刻出STM打下基础。期间我们也联系到了很多其他搭建过STM的人,我们也从中得到了很多思路。在十月国庆假期,我们与马伟霖博士进行了线上会议,厘清了我们需要的工具以及相对应的操作技术。这是一个漫长学习的过程,但其中离不开自己的实践操作。终于,我们在11月左右正式开始了搭建。

初遇问题

首先,我们遇到的第一个问题就是资金,尽管是低成本但对于高中生来说也是不小的数额。幸运的是,在家长的完全支持下,我们解决了材料购买上的问题。又在学校的大力支持下,解决了制作工具上的一系列问题。

因为高中学业繁重,我们一个星期只有两节课的时间能投入其中,这是我们遇到的第二个难题。于是我们向学校提出周日提早到校的申请,利用周末空余的时间来进行搭建。

就在我们搭建近半时,在检测部分功能时发现了不少问题,我们怀疑是遗漏了一些细节。在反复研读马博士的论文未果后又联系到了他,希望他能给出更为具体的方案。

博士指导

很幸运,在老师和学校的邀请下,马博士在二月二日来到了德清县高级中学为我们做现场指导。我们明白这是一次解决细节问题的绝佳机会,所以赶在他来之前整理好了我们遇到的所有问题以及不确定因素。在马博士的耐心指导下,我们取得了一些突破性的进展并总结了经验。

不仅如此,马博士对于他论文中难懂的地方进行了进一步解释,让我们更加细致地了解了搭建STM的基本原理,并让我们围绕需要实现的功能去推测所要注意的细节,还要求我们更加有效的分工……这些都成为了我们进一步搭建的基本路线。

可惜的是,由于我们专业知识的缺乏和实践经验的不足而没有在马博士回成都前完成STM的搭建。但庆幸我们在听了马博士对于我们所有问题的分析后做了详细记录,这将对我们的搭建起到巨大的帮助。

我们明白这个项目道阻且长但仍需要我们满怀信心共同努力。我们坚信在学校、老师和家长的支持下,在我们同学的合作下,一定能够完成STM的搭建。

小结

最后如果你们对Open STM-DIY这个项目感兴趣的话,可以看看我们的语雀文档,里面是我们搭建STM所用到的所有信息和资料。我们相信如果保持热爱,通过不断学习和实践,你也能够在家搭建属于自己的一台STM!

Nothing but for devotion!