Техніка прискорення для мікроскопів
В історії розвитку сучасного приладобудування мікроскопічна технологія постійно швидко розвивалася з прогресом людських технологій. Наукові дослідження та розробка матеріалів також були підштовхнуті до безпрецедентно малого світу з винаходом нових мікроскопічних технологій. Атомно-силова мікроскопія може бути застосована в різних галузях досліджень, включаючи полімерні матеріали, оптоелектронні матеріали, наноматеріали, біоматеріали тощо. Крім того, її зонди також можуть служити інструментами для маніпулювання поверхневими атомами або молекулами, надаючи ширший простір для наукових досліджень і уява.
Згідно з повідомленнями, фізик Корнельського університету Кейт Шваб використав метод вимірювання в наноелектроніці для створення скануючого тунельного мікроскопа, який може знімати зображення окремих атомів на поверхні. Його швидкість принаймні в 100 разів вище, ніж у існуючих мікроскопів. Скануюча тунельна мікроскопія може використовувати здатність квантового тунелювання або електрони долати перешкоди через тунелі для вимірювання відстані між голчастим детектором і провідною поверхнею.
Дослідники додали додаткове джерело радіочастотних хвиль і подали хвилю в скануючий тунельний мікроскоп через просту мережу. Вони виявили, що змогли виявити опір тунельного з’єднання, використовуючи характеристики відбиття хвилі від джерела хвилі. Ця технологія називається технологією рефлектометра, яка використовує стандартні кабелі як високочастотні канали і не сповільнюється через обмеження пропускної здатності кабелю. І невелика напруга була прикладена до зразка, перемістивши детектор лише на кілька ангстрем над поверхнею зразка.
Слід зазначити, що ідеальний скануючий тунельний мікроскоп може збирати дані з тією ж швидкістю, що й електронний тунельний, зі швидкістю до 1000 мегагерц або пропускною здатністю 1 мільярд циклів на секунду. Однак типовий скануючий тунельний мікроскоп обмежений ємністю кабелю схеми зчитування або накопичувачем енергії, а його швидкість дуже низька, близько 1 кГц або навіть менше.
Варто зазначити, що експерти відзначили, що ця технологія також має потенціал для виробництва термометрів атомарного рівня. Ми твердо віримо, що через 10 років з’явиться велика кількість радіочастотних скануючих тунельних мікроскопів, які люди зможуть використовувати для проведення різноманітних великих експериментів. Винахід атомно-силової мікроскопії дав науковому співтовариству безпрецедентні аналітичні можливості, зробивши виявлення атомів і молекул і маніпулювання ними на поверхнях матеріалів перестали просто мрією.
