Demystified: Mikroszkópos gyorsítási technológia
A modern műszerfejlesztés történetében a mikroszkopikus technológia gyorsan fejlődött a humán tudomány és technológia fejlődésével együtt. Az új mikroszkópos technológia feltalálásával a tudományos kutatás és az anyagfejlesztés is egy példátlan apró világba taszult. Az atomerő-mikroszkópia alkalmazható olyan kutatási területeken, mint például polimer anyagok, optoelektronikai anyagok, nanoanyagok, biológiai anyagok stb. Ezen túlmenően szondái felületi atomok vagy molekulák manipulálására is alkalmasak, szélesebb körű tudományos kutatást és képzelőerőt biztosítva.
A jelentések szerint Keith Swaber, a Cornell Egyetem fizikusa egy nanoelektronikai mérési módszerrel készített egy pásztázó alagútmikroszkópot, amely képes képeket készíteni a felszínen lévő egyes atomokról, ami legalábbis gyorsabb, mint a meglévő mikroszkópok. 100-szor gyorsabb. A pásztázó alagútmikroszkóp felhasználhatja a kvantum-alagút vagy az akadályokon áthaladó elektronalagút képességét a tű típusú detektor és a vezető felület közötti távolság mérésére.
Egy további rádiófrekvenciás hullámforrás hozzáadásával, és egy hullámnak egy egyszerű hálózaton keresztül a pásztázó alagútmikroszkópba történő beküldésével a kutatók azt találták, hogy a hullámnak a hullámforrás felé visszaverődő tulajdonságát felhasználva kimutathatják az alagút csomópontjának ellenállását. A reflektométeres technológiának nevezett technológia szabványos kábelt használ a nagyfrekvenciás hullámok csatornájaként, és a sebességet nem fogja lelassítani a kábel kapacitáskorlátja. A mintára egy apró feszültség kerül, ami a detektort néhány angströmmel a minta felülete fölé mozgatja.
Meg kell jegyezni, hogy egy ideális pásztázó alagútmikroszkóp olyan gyorsan tud adatokat gyűjteni, amilyen gyorsan az elektronokat át lehet tartani az alagúton, egy gigahertzes sebességgel vagy egymilliárd ciklus/s sávszélességgel. A tipikus pásztázó alagútmikroszkópot azonban korlátozza a kiolvasó áramkör kábelkapacitása vagy az energiatároló kapacitása, ami rendkívül lassúvá teszi, 1 kilohertz nagyságrendű vagy még kisebb sebességgel.
Érdemes megemlíteni, hogy a szakértők szerint ennek a technológiának az atomléptékű hőmérők gyártására is van lehetősége. Meggyőződésünk, hogy 10 év elteltével nagyszámú rádiófrekvenciás pásztázó alagútmikroszkóp lesz, és az emberek különféle nagy kísérletekre használhatják őket. Az atomerőmikroszkóp feltalálása példátlan analitikai képességeket adott a tudományos közösségnek, így már nem csak álom az anyagok felszínén lévő atomok és molekulák észlelése és manipulálása.
