Tehnologie pentru accelerarea microscopiei
Tehnologia microscopică a avansat rapid în timpul dezvoltării instrumentelor contemporane, ținând pasul cu progresul cunoștințelor și tehnologiei umane. Cercetarea științifică și dezvoltarea materialelor au fost, de asemenea, împinse într-o lume mică nemaiauzită, odată cu dezvoltarea unei noi tehnologii microscopice. Numeroase domenii de studiu, precum materialele polimerice, materialele optoelectronice, nanomaterialele, materialele biologice etc., pot beneficia de utilizarea microscopiei cu forță atomică. În plus, sondele sale pot fi folosite pentru a manipula atomii sau moleculele de suprafață, deschizând noi posibilități pentru cercetarea științifică.
Un microscop tunel de scanare, care poate capta imagini ale atomilor individuali de la suprafata si este de cel putin trei ori mai rapid decat microscoapele actuale, a fost dezvoltat de catre fizicianul de la Universitatea Cornell Keith Swaber, folosind o tehnica de masurare in nanoelectronica. o sută de ori mai rapid. Tunnelul cuantic sau tunelul de electroni poate fi folosit de un microscop cu scanare tunel pentru a determina separarea dintre un detector de tip ac și o suprafață conductoare.
Cercetătorii au descoperit că ar putea valorifica capacitatea undei de a reflecta către sursa de undă adăugând o sursă suplimentară de undă de radiofrecvență și furnizând o undă printr-o rețea simplă în microscopul de scanare tunel pentru a măsura rezistența joncțiunii tunelului. Tehnologia reflectometrului folosește un cablu obișnuit ca traseu pentru undele de înaltă frecvență, iar viteza nu este afectată de limita de capacitate a cablului. Detectorul este apoi ridicat cu câțiva angstromi deasupra suprafeței probei printr-o tensiune mică care este aplicată peste eșantion.
Ar trebui subliniat faptul că un microscop perfect de scanare cu tunel ar fi capabil să adune date la o rată de un gigahertz sau un miliard de cicluri pe secundă, la fel de repede cu cât electronii pot fi menținuți în mișcare în josul tunelului. Cu toate acestea, viteza tipică a unui microscop cu tunel de scanare, care este de ordinul a 1 kilohertz sau chiar mai mică, este limitată de capacitatea cablului circuitului de citire sau de stocarea energiei.
Trebuie subliniat faptul că un microscop perfect de scanare cu tunel ar avea o lățime de bandă de un miliard de cicluri pe secundă și o rată de un gigahertz, sau viteza cu care electronii pot fi menținuți în mișcare prin tunel. Cu toate acestea, capacitatea cablului circuitului de citire sau stocarea energiei limitează viteza unui microscop cu scanare tunel standard, ceea ce îl face extrem de lent - de ordinul a 1 kiloherți sau chiar mai mic.
