Demistificat: Tehnologia de accelerare a microscopiei
În istoria dezvoltării instrumentelor moderne, tehnologia microscopică s-a dezvoltat rapid odată cu progresul științei și tehnologiei umane. Odată cu inventarea noii tehnologii microscopice, cercetarea științifică și dezvoltarea materialelor au fost, de asemenea, împinse într-o lume minusculă fără precedent. Microscopia cu forță atomică poate fi aplicată în domenii de cercetare, inclusiv materiale polimerice, materiale optoelectronice, nanomateriale, materiale biologice etc. În plus, sondele sale pot fi folosite și ca instrumente pentru manipularea atomilor sau moleculelor de suprafață, oferind o cercetare științifică și o imaginație mai largă.
Potrivit rapoartelor, Keith Swaber, fizician la Universitatea Cornell, a folosit o metodă de măsurare în nanoelectronică pentru a crea un microscop tunel de scanare, care poate lua imagini ale atomilor individuali de la suprafață, care este cel puțin mai rapid decât microscoapele existente. de 100 de ori mai rapid. Un microscop de scanare cu tunel poate folosi capacitatea de tunel cuantic sau tunelul de electroni prin obstacole pentru a măsura distanța dintre un detector de tip ac și o suprafață conducătoare.
Adăugând o sursă suplimentară de undă de radiofrecvență și trimițând o undă printr-o rețea simplă în microscopul de scanare tunel, cercetătorii au descoperit că ar putea folosi proprietatea undei de a reflecta către sursa de undă pentru a detecta rezistența joncțiunii tunelului. Tehnologia, numită tehnologie reflectometru, folosește un cablu standard ca canal pentru undele de înaltă frecvență, iar viteza nu va fi încetinită de limita de capacitate a cablului. Și o tensiune mică este aplicată peste eșantion, mișcând detectorul la doar câțiva angstromi deasupra suprafeței probei.
Trebuie remarcat faptul că un microscop ideal de scanare cu tunel ar putea colecta date la fel de repede cu cât electronii pot fi menținuți prin tunel, la o rată de un gigahertz sau o lățime de bandă de un miliard de cicluri pe secundă. Dar un microscop tipic de scanare tunel este limitat de capacitatea cablului circuitului de citire sau de stocarea energiei, ceea ce îl face extrem de lent, de ordinul a 1 kiloherți sau chiar mai puțin.
Este de menționat că experții sugerează că această tehnologie are și perspectiva de aplicare a fabricării de termometre la scară atomică. Se crede ferm că, după 10 ani, va exista un număr mare de microscoape de scanare cu tuneluri cu frecvență radio, iar oamenii le pot folosi pentru a face diferite experimente mari. Invenția microscopului cu forță atomică a oferit comunității științifice capacități analitice fără precedent, făcând ca detectarea și manipularea atomilor și moleculelor de pe suprafața materialelor să nu mai fie doar un vis.
