Αποκαλύφθηκε: Τεχνολογίες Επιτάχυνσης Μικροσκοπίων
Στην ιστορία της ανάπτυξης σύγχρονων οργάνων, η τεχνολογία μικροσκοπίας προχωρά με ταχείς ρυθμούς με την πρόοδο της ανθρώπινης τεχνολογίας και η επιστημονική έρευνα και η ανάπτυξη υλικών έχουν επίσης ωθηθεί σε πρωτοφανείς μικρούς κόσμους με την εφεύρεση νέων τεχνολογιών μικροσκοπίας. Η μικροσκοπία ατομικής δύναμης μπορεί να εφαρμοστεί σε διάφορους τομείς έρευνας, συμπεριλαμβανομένων πολυμερών υλικών, οπτοηλεκτρονικών υλικών, νανοϋλικών, βιοϋλικών κ.λπ. Επιπλέον, οι ανιχνευτές της μπορούν επίσης να χρησιμεύσουν ως εργαλεία χειρισμού επιφανειακών ατόμων ή μορίων, παρέχοντας έναν ευρύτερο χώρο για επιστημονική έρευνα και φαντασία.
Σύμφωνα με αναφορές, ο φυσικός Keith Schwab του Πανεπιστημίου Cornell χρησιμοποίησε μια μέθοδο μέτρησης στη νανοηλεκτρονική για να δημιουργήσει ένα μικροσκόπιο σάρωσης σήραγγας που μπορεί να συλλάβει εικόνες μεμονωμένων ατόμων σε μια επιφάνεια με ταχύτητα τουλάχιστον 100 φορές μεγαλύτερη από τα υπάρχοντα μικροσκόπια. Το μικροσκόπιο σάρωσης σήραγγας μπορεί να χρησιμοποιήσει την ικανότητα κβαντικής σήραγγας ή διέλευσης ηλεκτρονίων μέσω εμποδίων για τη μέτρηση της απόστασης μεταξύ ενός ανιχνευτή βελόνας και μιας αγώγιμης επιφάνειας.
Οι ερευνητές πρόσθεσαν μια πρόσθετη πηγή ραδιοσυχνοτήτων και έστειλαν ένα κύμα σε ένα μικροσκόπιο σάρωσης σήραγγας μέσω ενός απλού δικτύου. Διαπίστωσαν ότι μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν το χαρακτηριστικό της ανάκλασης του κύματος προς την πηγή για να ανιχνεύσουν την αντίσταση της διασταύρωσης της σήραγγας. Αυτή η τεχνολογία ονομάζεται τεχνολογία ανακλασόμετρου, η οποία χρησιμοποιεί τυπικά καλώδια ως κανάλια κυμάτων υψηλής συχνότητας και δεν επιβραδύνεται λόγω περιορισμών χωρητικότητας καλωδίου. Και μια μικρή τάση εφαρμόστηκε στο δείγμα, μετακινώντας τον ανιχνευτή σε μια θέση μόνο μερικά angstroms πάνω από την επιφάνεια του δείγματος.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ένα ιδανικό μικροσκόπιο σάρωσης σήραγγας μπορεί να συλλέξει δεδομένα με ταχύτητα τόσο γρήγορη όσο η ταχύτητα συγκράτησης των ηλεκτρονίων που διέρχονται από τη σήραγγα, φτάνοντας σε ρυθμό ενός gigahertz ή εύρος ζώνης ενός δισεκατομμυρίου κύκλων ανά δευτερόλεπτο. Ωστόσο, ένα τυπικό μικροσκόπιο σήραγγας σάρωσης περιορίζεται από τη χωρητικότητα του καλωδίου του κυκλώματος ανάγνωσης ή την αποθήκευση ενέργειας και η ταχύτητά του είναι ιδιαίτερα χαμηλή, περίπου 1 kHz ή ακόμη λιγότερο.
Αξίζει να σημειωθεί ότι οι ειδικοί προτείνουν ότι αυτή η τεχνολογία έχει επίσης τη δυνατότητα να κατασκευάσει θερμόμετρα ατομικού επιπέδου. Πιστεύουν ακράδαντα ότι σε 10 χρόνια, θα υπάρχει μεγάλος αριθμός μικροσκοπίων σάρωσης ραδιοσυχνοτήτων που οι άνθρωποι μπορούν να χρησιμοποιήσουν για διάφορα σπουδαία πειράματα. Η εφεύρεση της μικροσκοπίας ατομικής δύναμης έχει δώσει στην επιστημονική κοινότητα άνευ προηγουμένου αναλυτικές ικανότητες, καθιστώντας την ανίχνευση και τον χειρισμό ατόμων και μορίων σε επιφάνειες υλικού όχι πλέον απλώς ένα όνειρο.
