Accelerationsteknikker til mikroskoper
I historien om moderne instrumentudvikling har mikroskopisk teknologi konstant udviklet sig hurtigt med udviklingen af menneskelig teknologi. Videnskabelig forskning og materialeudvikling er også blevet skubbet til en hidtil uset lille verden med opfindelsen af nye mikroskopiske teknologier. Atomkraftmikroskopi kan anvendes inden for forskellige forskningsområder, herunder polymermaterialer, optoelektroniske materialer, nanomaterialer, biomaterialer osv. Derudover kan dets sonder også tjene som værktøjer til at manipulere overfladeatomer eller molekyler, hvilket giver et bredere rum for videnskabelig forskning og fantasi.
Ifølge rapporter har Cornell University fysiker Keith Schwab brugt en målemetode i nanoelektronik til at skabe et scanning tunneling mikroskop, som kan fange billeder af individuelle atomer på overfladen. Dens hastighed er mindst 100 gange hurtigere end eksisterende mikroskopers hastighed. Scanning tunneling mikroskopi kan bruge evnen til kvante tunneling eller elektroner til at krydse forhindringer gennem tunneler for at måle afstanden mellem en nåledetektor og en ledende overflade.
Forskere tilføjede en ekstra RF-bølgekilde og fodrede en bølge ind i et scanningstunnelmikroskop gennem et simpelt netværk. De fandt ud af, at de var i stand til at detektere modstanden af tunnelkrydset ved at udnytte bølgens reflektionsegenskaber mod bølgekilden. Denne teknologi kaldes reflektometerteknologi, som bruger standardkabler som højfrekvente kanaler og ikke bremser på grund af kabelkapacitetsbegrænsninger. Og en lille spænding blev påført prøven, hvilket flyttede detektoren kun et par ångstrøm over prøvens overflade.
Det skal bemærkes, at et ideelt scanning tunneling mikroskop kan indsamle data med samme hastighed som elektron tunneling, med en hastighed på op til 1000 megahertz eller en båndbredde på 1 milliard cyklusser i sekundet. Et typisk scanningstunnelmikroskop er imidlertid begrænset af kapaciteten af læsekredsløbskablet eller energilageret, og dets hastighed er særlig langsom, omkring 1 kHz eller endnu mindre.
Det er værd at nævne, at eksperter har påpeget, at denne teknologi også har potentialet til at fremstille atomare niveautermometre. Vi er overbeviste om, at der om 10 år vil være et stort antal RF-scanning tunnelmikroskoper, som folk kan bruge til at udføre forskellige store eksperimenter. Opfindelsen af atomkraftmikroskopi har givet det videnskabelige samfund hidtil usete analytiske evner, hvilket gør detektion og manipulation af atomer og molekyler på materialeoverflader ikke længere kun en drøm.
