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Im Fokus dieser Arbeit steht die Analyse der mikroskopischen und elektronischen Struktur der Oberfläche funktionaler Materialien. Diese zeichnen sich dadurch aus, dass sich ihre Eigenschaften gezielt auf gewünschte technologische Anwendungen abstimmen lassen. Erreicht werden kann das zum Beispiel mit Materialien, die in unterschiedlichen konkurrierenden Grundzuständen vorliegen und dadurch auf äußere Einflüsse, wie elektrische oder magnetische Felder, reagieren können. Die äußere Stimulation kann dann genutzt werden, um zwischen den unterschiedlichen Eigenschaften des Materials zu wählen. Materialien, die sich als funktionale Materialien eignen, besitzen komplexe physikalische Eigenschaften, die es dem Material erst ermöglichen, vielfältige Eigenschaften anzunehmen. Ein grundlegendes Verständnis ihrer physikalischen Eigenschaften und deren Ursachen ist daher notwendig, um funktionale Materialien gezielt manipulieren zu können.

STM and SFM in Biology is a book fully dedicated to biological applications of the new technology of scanning probe microscopy (SX). The scanning tunneling microscope (STM) and its first off-spring, the scanning force microscope (SFM), resolve surface topography at the atomic scale. They also detect certain electronic and mechanical properties, and perform well in ultrahigh vacuum, ambient atmosphere, and aqueous solution environments. Thus, STM and SFM offer powerful tools for biological investigations of nucleic acids, proteins, membranes, and living cells. - Introduces the reader to SXM - Presents fundamentals of STM, SFM, and other SXMs - Covers biological applications of STM and SFM - Describes experimental techniques that can be reproduced in the laboratory - Contains extended bibliographies that guide the reader to detailed source publications

Due to its nondestructive imaging power, scanning tunneling microscopy has found major applications in the fields of physics, chemistry, engineering, and materials science. This book provides a comprehensive treatment of scanning tunneling and atomic force microscopy, with full coverage of the imaging mechanism, instrumentation, and sample applications. The work is the first single-author reference on STM and presents much valuable information previously available only as proceedings or collections of review articles. It contains a 32-page section of remarkable STM images, and is organized as a self-contained work, with all mathematical derivations fully detailed. As a source of background material and current data, the book will be an invaluable resource for all scientists, engineers, and technicians using the imaging abilities of STM and AFM. It may also be used as a textbook in senior-year and graduate level STM courses, and as a supplementary text in surface science, solid-state physics, materials science, microscopy, and quantum mechanics.