Tehnici de accelerare pentru microscoape
În istoria dezvoltării instrumentelor moderne, tehnologia microscopică s-a dezvoltat constant rapid odată cu progresul tehnologiei umane. Cercetarea științifică și dezvoltarea materialelor au fost, de asemenea, împinse într-o lume mică fără precedent, odată cu inventarea noilor tehnologii microscopice. Microscopia cu forță atomică poate fi aplicată în diverse domenii de cercetare, inclusiv materiale polimerice, materiale optoelectronice, nanomateriale, biomateriale etc. În plus, sondele sale pot servi și ca instrumente pentru manipularea atomilor sau moleculelor de suprafață, oferind un spațiu mai larg pentru cercetarea științifică și imaginaţie.
Potrivit rapoartelor, fizicianul de la Universitatea Cornell Keith Schwab a folosit o metodă de măsurare în nanoelectronică pentru a crea un microscop de scanare cu tunel, care poate captura imagini ale atomilor individuali de la suprafață. Viteza sa este de cel puțin 100 de ori mai mare decât cea a microscoapelor existente. Microscopia de scanare cu tunel poate folosi capacitatea tunelului cuantic sau a electronilor de a traversa obstacole prin tuneluri pentru a măsura distanța dintre un detector cu ac și o suprafață conductoare.
Cercetătorii au adăugat o sursă suplimentară de undă RF și au introdus o undă într-un microscop cu tunel de scanare printr-o rețea simplă. Ei au descoperit că au fost capabili să detecteze rezistența joncțiunii tunelului utilizând caracteristicile de reflexie ale undei către sursa undei. Această tehnologie se numește tehnologie reflectometru, care utilizează cabluri standard ca canale de înaltă frecvență și nu încetinește din cauza limitărilor de capacitate a cablurilor. Și o tensiune mică a fost aplicată probei, mișcând detectorul doar cu câțiva angstromi deasupra suprafeței probei.
Trebuie remarcat faptul că un microscop ideal de scanare cu tuneluri poate colecta date la aceeași viteză ca și tunelul de electroni, cu o rată de până la 1000 de megaherți sau o lățime de bandă de 1 miliard de cicluri pe secundă. Cu toate acestea, un microscop tipic de scanare tunel este limitat de capacitatea cablului circuitului de citire sau de stocarea energiei, iar viteza acestuia este deosebit de lentă, de aproximativ 1 kHz sau chiar mai puțin.
Este de menționat că experții au subliniat că această tehnologie are și potențialul de a produce termometre de nivel atomic. Credem cu tărie că în 10 ani, va exista un număr mare de microscoape cu scanare RF cu tunel pe care oamenii le pot folosi pentru a efectua diverse experimente grozave. Invenția microscopiei cu forță atomică a oferit comunității științifice capacități analitice fără precedent, făcând ca detectarea și manipularea atomilor și moleculelor de pe suprafețele materiale să nu mai fie doar un vis.
