Demystifioitu: mikroskopia kiihtyvyys tekniikka
Nykyaikaisen instrumenttikehityksen historiassa mikroskooppinen tekniikka on kehittynyt nopeasti ihmisen tieteen ja tekniikan kehityksen mukana. Uuden mikroskooppisen teknologian keksimisen myötä myös tieteellinen tutkimus ja materiaalikehitys on työnnetty ennennäkemättömään pieneen maailmaan. Atomivoimamikroskopiaa voidaan soveltaa tutkimusaloilla, mukaan lukien polymeerimateriaalit, optoelektroniset materiaalit, nanomateriaalit, biologiset materiaalit jne. Lisäksi sen antureita voidaan käyttää myös työkaluina pintaatomien tai molekyylien manipuloimiseen, mikä tarjoaa laajempaa tieteellistä tutkimusta ja mielikuvitusta.
Raporttien mukaan Cornellin yliopiston fyysikko Keith Swaber käytti nanoelektroniikan mittausmenetelmää luodakseen pyyhkäisytunnelimikroskoopin, joka voi ottaa kuvia yksittäisistä atomeista pinnalla, joka on ainakin nopeampi kuin olemassa olevat mikroskoopit. 100 kertaa nopeampi. Pyyhkäisytunnelointimikroskooppi voi käyttää kvanttitunnelointi- tai elektronitunnelointikykyä esteiden läpi mittaamaan etäisyyttä neulatyyppisen ilmaisimen ja johtavan pinnan välillä.
Lisäämällä ylimääräisen radiotaajuisen aaltolähteen ja lähettämällä aallon yksinkertaisen verkon kautta pyyhkäisytunnelimikroskooppiin, tutkijat havaitsivat, että he voisivat käyttää aallon ominaisuutta heijastua aaltolähdettä kohti tunnelin risteyksen vastuksen havaitsemiseksi. Reflektometritekniikaksi kutsuttu tekniikka käyttää korkeataajuisten aaltojen kanavana standardikaapelia, eikä kaapelin kapasiteettiraja hidasta nopeutta. Ja näytteen yli syötetään pieni jännite, joka siirtää ilmaisinta vain muutaman angströmin näytteen pinnan yläpuolelle.
On huomattava, että ihanteellinen pyyhkäisytunnelointimikroskooppi voisi kerätä dataa yhtä nopeasti kuin elektroneja voidaan ylläpitää tunnelin läpi, yhden gigahertsin nopeudella tai miljardin syklin kaistanleveydellä sekunnissa. Mutta tyypillistä pyyhkäisytunnelointimikroskooppia rajoittaa lukupiirin kaapelikapasiteetti tai energian varastointi, mikä tekee siitä erittäin hitaan, noin 1 kilohertsin luokkaa tai jopa vähemmän.
On syytä mainita, että asiantuntijat ehdottavat, että tällä tekniikalla on myös sovellusmahdollisuuksia atomimittareiden valmistuksessa. Uskotaan vakaasti, että 10 vuoden kuluttua on olemassa suuri määrä radiotaajuuspyyhkäisytunnelmikroskooppeja, ja ihmiset voivat käyttää niitä erilaisiin suuriin kokeiluihin. Atomivoimamikroskoopin keksintö on antanut tiedeyhteisölle ennennäkemättömät analyyttiset valmiudet, joten materiaalien pinnalla olevien atomien ja molekyylien havaitseminen ja käsittely ei ole enää pelkkä unelma.
