Gyorsítási technikák mikroszkópokhoz
A modern műszerfejlesztés történetében a mikroszkopikus technológia az emberi technológia fejlődésével folyamatosan gyorsan fejlődött. A tudományos kutatás és az anyagfejlesztés is példátlanul kicsiny világba taszult az új mikroszkopikus technológiák feltalálásával. Az atomerő-mikroszkópia különféle kutatási területeken alkalmazható, beleértve a polimer anyagokat, optoelektronikai anyagokat, nanoanyagokat, bioanyagokat stb. Ezen túlmenően szondái a felszíni atomok vagy molekulák manipulálására is szolgálhatnak, szélesebb teret biztosítva a tudományos kutatásoknak, képzelet.
A jelentések szerint Keith Schwab, a Cornell Egyetem fizikusa egy nanoelektronikai mérési módszert alkalmazott egy pásztázó alagútmikroszkóp elkészítéséhez, amely képes rögzíteni a felszínen lévő egyes atomok képét. Sebessége legalább 100-szor gyorsabb, mint a meglévő mikroszkópoké. A pásztázó alagútmikroszkópia felhasználhatja a kvantumalagút vagy az elektronok azon képességét, hogy áthaladjanak az akadályokon az alagutakon, hogy megmérjék a tűdetektor és a vezető felület közötti távolságot.
A kutatók egy további rádiófrekvenciás hullámforrást adtak hozzá, és egy hullámot egy egyszerű hálózaton keresztül betápláltak egy pásztázó alagútmikroszkópba. Azt találták, hogy a hullámnak a hullámforrás felé való visszaverődési jellemzőinek felhasználásával képesek voltak kimutatni az alagút csomópont ellenállását. Ezt a technológiát reflektométer technológiának nevezik, amely szabványos kábeleket használ nagyfrekvenciás csatornaként, és nem lassul le a kábelkapacitás korlátai miatt. És egy kis feszültséget kapcsoltak a mintára, és a detektort csak néhány angströmnyire mozgatták a minta felszíne fölé.
Meg kell jegyezni, hogy egy ideális pásztázó alagútmikroszkóp ugyanolyan sebességgel tud adatokat gyűjteni, mint az elektronalagút, akár 1000 megahertz sebességgel vagy másodpercenként 1 milliárd ciklus sávszélességgel. Egy tipikus pásztázó alagútmikroszkópot azonban korlátoz az olvasóáramkör kábelének vagy az energiatároló kapacitása, sebessége pedig különösen lassú, körülbelül 1 kHz vagy még kevesebb.
Érdemes megemlíteni, hogy a szakértők rámutattak arra, hogy ez a technológia atomszintű hőmérők gyártására is alkalmas. Meggyőződésünk, hogy 10 éven belül nagyszámú rádiófrekvenciás pásztázó alagútmikroszkóp lesz, amelyek segítségével az emberek különféle nagyszerű kísérleteket hajthatnak végre. Az atomerőmikroszkópia feltalálása példátlan analitikai képességeket adott a tudományos közösségnek, így az anyagfelületeken lévő atomok és molekulák kimutatása és manipulálása már nem csak álom.
