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A two-dimensional atom encoder using one lateral-dithered scanning tunneling microscope (STM) tip and a regular crystalline lattice

机译：使用一个横向抖动扫描隧道显微镜（STM）尖端和规则晶格的二维原子编码器

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In this paper, we propose a new 2D displacement atom encoder using only one lateral-dithered scanning tunneling microscope (STM) tip and one mono-crystalline area of the highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) crystal. A high-speed lateral circular dither modulation with proper amplitude is applied to a tip scanner to position the STM tip on six specific points on the HOPG crystalline surface. Multi-tunneling-current signals obtained from the six specific points are utilized to determine the lateral 2D displacement based on the two unit lattice vectors on the HOPG crystalline surface. In addition, the interpolation method can be used in the newly proposed method to measure displacement less than the lattice spacing. In the paper, instrumentation and experiments of the new 2D displacement measurement technique are discussed. The experimental results show that the proposed technique has the capability to measure 2D displacement with a resolution of 10 pm order.
机译：在本文中，我们提出了一种新的二维位移原子编码器，该编码器仅使用一个横向抖动扫描隧道显微镜（STM）尖端和一个高度取向的热解石墨（HOPG）晶体的单晶区域。将具有适当幅度的高速横向圆形抖动调制应用于尖端扫描仪，以将STM尖端定位在HOPG晶体表面上的六个特定点上。从六个特定点获得的多隧道电流信号用于基于HOPG晶体表面上的两个单位晶格矢量确定横向2D位移。另外，可以在新提出的方法中使用插值方法来测量小于晶格间距的位移。本文讨论了新的二维位移测量技术的仪器和实验。实验结果表明，所提出的技术具有测量二维位移的能力，分辨率为10 pm级。

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