Avslørt: Akselerasjonsteknologi for mikroskoper
I historien til moderne instrumentutvikling har mikroskopiteknologien utviklet seg raskt med utviklingen av menneskelig teknologi, og vitenskapelig forskning og materialutvikling har også blitt presset til enestående små verdener med oppfinnelsen av nye mikroskopiteknologier. Atomkraftmikroskopi kan brukes i ulike forskningsfelt, inkludert polymermaterialer, optoelektroniske materialer, nanomaterialer, biomaterialer, etc. I tillegg kan sondene også tjene som verktøy for å manipulere overflateatomer eller molekyler, og gi et bredere rom for vitenskapelig forskning og fantasi.
Ifølge rapporter har fysiker Keith Schwab fra Cornell University brukt en målemetode innen nanoelektronikk for å lage et skanningstunnelmikroskop som kan fange bilder av individuelle atomer på en overflate med en hastighet som er minst 100 ganger raskere enn eksisterende mikroskoper. Skannetunnelmikroskop kan bruke evnen til kvantetunnelering eller elektrontunnelering gjennom hindringer for å måle avstanden mellom en nåledetektor og en ledende overflate.
Forskere la til en ekstra radiofrekvenskilde og sendte en bølge inn i et skanningstunnelmikroskop gjennom et enkelt nettverk. De fant ut at de kunne bruke egenskapen til å reflektere bølgen mot kilden for å oppdage motstanden til tunnelkrysset. Denne teknologien kalles reflektometerteknologi, som bruker standardkabler som høyfrekvente bølgekanaler og ikke bremser på grunn av kabelkapasitetsbegrensninger. Og en liten spenning ble påført prøven, og flyttet detektoren til en posisjon bare noen få ångstrøm over overflaten av prøven.
Det bør bemerkes at et ideelt skanningstunnelmikroskop kan samle inn data med en hastighet som er like høy som holdehastigheten til elektroner som passerer gjennom tunnelen, og når en hastighet på én gigahertz eller en båndbredde på én milliard sykluser per sekund. Imidlertid er et typisk skanningstunnelmikroskop begrenset av kapasiteten til lesekretskabelen eller energilagring, og hastigheten er spesielt lav, omtrent 1 kHz eller enda mindre.
Det er verdt å nevne at eksperter antyder at denne teknologien også har potensial til å produsere atomnivåtermometre. De tror bestemt at det om 10 år vil være et stort antall RF-skannende tunnelmikroskoper som folk kan bruke til forskjellige flotte eksperimenter. Oppfinnelsen av atomkraftmikroskopi har gitt det vitenskapelige samfunnet enestående analytiske evner, noe som gjør deteksjon og manipulering av atomer og molekyler på materialoverflater ikke lenger bare en drøm.
