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머리말 = 1
제1장 원자나 분자를 관찰하고, 움직이고, 조립하는 꿈
  1.1. 한 개의 원자나 분자를 "관찰한다" = 10
  1.2. 원자나 분자의 성질을 "측정한다" = 11
  1.3. 원자나 분자를 "제어한다" = 13
  1.4. 원자나 분자를 "움직인다" = 14
  1.5. 원자나 분자를 "조립한다" = 15
  1.6. 20세기의 과학자의 꿈과 21세기의 장미빛 꿈 = 16
제2장 21세기의 악몽
  2.1. 서론 = 22
  2.2. 반도체디바이스의 "성장한계" = 22
  2.3. 지구의 위기와 인류의 위기 = 25
제3장 21세기의 신산업혁명
  3.1. 서론 = 28
  3.2. 마이크로화의 진행과 표면의 중요성 = 28
  3.3. 원자·분자의 과학 및 기술 시대의 개막 = 29
  3.4. 나노머신(미세기계)의 꿈 = 31
  3.5. 21세기의 빛과 어둠의 싸움 = 33
  3.6. 21세기의 나노테크놀로지 개발경쟁 = 34
제4장 작은 탐침을 주사하는 새로운 현미경(SPM의 원리)
  4.1. 서론 = 38
  4.2. 렌즈를 사용하는 종래의 현미경 = 39
  4.3. 주사형터널현미경(STM)이란? = 43
  4.4. 원자간력현미경(AFM)이란? = 45
  4.5. 주사형 근접장광학현미경(SNOM)이란? = 47
  4.6. 주사형탐침현미경(SPM)이란? = 49
제5장 STM으로 무엇이 관찰되는가?(STM의 원리)
  5.1. 터널효과라는 것은? = 52
  5.2. 전자의 상태밀도라는 것은? = 52
  5.3. 비탄성 터널이란? = 55
제6장 AFM으로 무엇이 관찰되는가?(AFM의 원리)
  6.1. 지레 변위의 측정 방법 = 60
  6.2. 지레 선단에 작용하는 힘 벡터의 성분과 지레의 변위 = 62
  6.3. 접촉상태에서 작용하는 수직항력과 마찰력 = 62
  6.4. 포스·커브란? = 65
  6.5. 접촉상태에서의 측정량 = 67
  6.6. 비접촉 상태에서의 측정량 = 68
제7장 STM의 요소기술
  7.1. 서론 = 76
  7.2. 전류 측정법 = 77
  7.3. 미동 기구 = 77
  7.4. 조동 기구 = 78
  7.5. 탐침 제작 방법 = 82
  7.6. 제진 기구 = 82
제8장 SPM의 3차원 공간분해능을 생각하는 법
  8.1. 수직분해능 = 92
  8.2. 수평분해능 = 92
  8.3. 감쇠거리 = 94
제9장 STM이나 AFM으로 원자나 분자를 관찰한다(원자분자 관찰)
  9.1. 서론 = 98
  9.2. 표면 재구성 = 98
  9.3. 반도체의 원자를 관찰한다 = 102
  9.4. 금속의 원자를 관찰한다 = 111
  9.5. 절연체의 원자를 관찰한다 = 113
  9.6. 분자나 바이어 재료를 관찰한다 = 113
제10장 STM이나 AFM으로 원자·분자 레벨의 물성을 측정한다(원자분자 계측)
  10.1. 서론 = 124
  10.2. STM으로 일함수를 측정한다 = 124
  10.3. STM으로 전자의 상태밀도를 관찰한다 = 126
  10.4. AFM으로 원자간력을 측정한다 = 131
    10.4.1 AFM으로 Si(111)7×7의 댕글링본드를 3차원 매핑한다 = 132
    10.4.2 AFM으로Si(111)×-Ag 표면을 3차원 매핑한다 = 135
    10.4.3 AFM으로 Si(100)2×1과 Si(100)2×1:H를 비교한다 = 139
    10.4.4 AFM으로 Si(100)2×1 다이머 결함 주변의 뒤틀림을 본다 = 142
    10.4.5 AFM으로 공궤도나 독립전자대를 미결합궤도와 비교한다 = 146
  10.5. AFM으로 전하를 관찰한다 = 151
  10.6. AFM으로 마찰을 측정한다 = 160
제11장 STM이나 AFM으로 원자나 분자를 움직인다(원자분자 조작)
  11.1. 서론 = 170
  11.2. AFM으로 원자간력을 제어한다 = 171
    11.2.1 Si지레를 산화시켜 Si(111)7×7 표면의 공유결합을 제어한다 = 172
    11.2.2 Ag부착 Si탐침으로 Si(111)×-Ag 영역의 Ag원자를 선택적으로 관찰한다 = 173
    11.2.3 STM으로 원자·분자를 조작하여, 신물질이나 새로운 디바이스를 미세 조립한다 = 177
제12장 주사형탐침현미경의 현상황과 장래
  12.1. 서론과 끝맺음 말 = 180