Розкрито: Технології прискорення мікроскопів
В історії розвитку сучасного приладобудування технологія мікроскопії швидко розвивалася разом із прогресом людських технологій, а наукові дослідження та розробка матеріалів також були підштовхнуті до безпрецедентних малих світів завдяки винаходу нових технологій мікроскопії. 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 уяви.
Згідно з повідомленнями, фізик Корнельського університету Кейт Шваб використав метод вимірювання в наноелектроніці, щоб створити скануючий тунельний мікроскоп, який може знімати зображення окремих атомів на поверхні зі швидкістю щонайменше в 100 разів швидше, ніж існуючі мікроскопи. Скануючий тунельний мікроскоп може використовувати здатність квантового тунелювання або електронного тунелювання через перешкоди для вимірювання відстані між голчастим детектором і провідною поверхнею.
Дослідники додали додаткове джерело радіочастот і направили хвилю в скануючий тунельний мікроскоп через просту мережу. Вони виявили, що можуть використовувати характеристику відбиття хвилі до джерела, щоб визначити опір тунельного з’єднання. Ця технологія називається технологією рефлектометра, яка використовує стандартні кабелі як канали високочастотних-хвиль і не сповільнюється через обмеження пропускної здатності кабелю. До зразка було прикладено невелику напругу, яка перемістила детектор у положення лише на кілька ангстрем над поверхнею зразка.
Слід зазначити, що ідеальний скануючий тунельний мікроскоп може збирати дані зі швидкістю такою ж, як швидкість утримання електронів, що проходять через тунель, досягаючи швидкості в один гігагерц або пропускної здатності в один 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 припускають, що ця технологія також має потенціал для виробництва атомарних термометрів. Вони твердо вірять, що через 10 років з’явиться велика кількість радіочастотних скануючих тунельних мікроскопів, які люди зможуть використовувати для різноманітних великих експериментів. Винахід атомно-силової мікроскопії дав науковому співтовариству безпрецедентні аналітичні можливості, завдяки чому виявлення атомів і молекул і маніпулювання ними на поверхнях матеріалів більше не є просто мрією.
