BINNIG, Gerd
BINNIG, Gerd
Fisico tedesco, nato a Francoforte il 20 luglio 1947. Laureatosi presso l'università J. W. Goethe di Francoforte, vi ha conseguito anche il Ph. D. in Fisica (1978). Subito dopo è entrato a far parte dei laboratori di ricerca IBM a Zurigo dove, insieme a H. Rohrer, ha progettato e poi costruito il primo microscopio elettronico a scansione a effetto tunnel (STM: Scanning Tunneling Microscope).
Per tale realizzazione ha ottenuto, congiuntamente a H. Rohrer, il premio Nobel per la fisica (1986). Nello stesso anno il medesimo riconoscimento è stato conferito anche a E. Ruska (v. App. III, ii, p. 638), cui si è voluto così attribuire la paternità storica della microscopia elettronica.
Il microscopio a scansione a effetto tunnel ha i suoi fondamenti teorici nella meccanica quantistica. In esso viene sfruttata la capacità degli elettroni di fuoriuscire, in presenza di un opportuno potenziale elettrico, dalla superficie di un materiale. Su di essa si viene così a determinare una debole corrente, detta di tunneling, che può essere rilevata da un sottilissimo ago di scansione (la sua punta può consistere di un solo atomo). La densità degli elettroni presenti per effetto tunnel decresce esponenzialmente con la distanza dalla superficie. Per tale motivo, una variazione anche piccola nella distanza tra l'ago di scansione e la superficie del campione in osservazione, determina un cambiamento della corrente di tunneling facilmente rilevabile. Questa variazione viene letta da un sistema di controreazione, che ha il compito di mantenere costante la distanza tra l'ago e la superficie durante la scansione.
La valutazione accurata dei movimenti verticali dell'ago, realizzabile con risoluzione di qualche centesimo di nm, permette di ottenere mappe della superficie in esame atomo per atomo. Ma il microscopio a effetto tunnel, per funzionare correttamente, deve essere insensibile al più piccolo disturbo vibratorio. È anche per aver fornito una valida soluzione a questo problema che B. ha ricevuto il premio Nobel.