Afsløret: Accelerationsteknologier for mikroskoper
I historien om moderne instrumentudvikling har mikroskopiteknologien udviklet sig hurtigt med fremskridt inden for menneskelig teknologi, og videnskabelig forskning og materialeudvikling er også blevet skubbet til hidtil usete små verdener med opfindelsen af nye mikroskopiteknologier. 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, der kan fange billeder af individuelle atomer på en overflade med en hastighed, der er mindst 100 gange hurtigere end eksisterende mikroskoper. Scanning tunneling mikroskop kan bruge evnen til kvante tunneling eller elektron tunneling gennem forhindringer til at måle afstanden mellem en nåle detektor og en ledende overflade.
Forskere tilføjede en ekstra radiofrekvenskilde og sendte en bølge ind i et scanningstunnelmikroskop gennem et simpelt netværk. De fandt ud af, at de kunne bruge karakteristikken til at reflektere bølgen mod kilden til at detektere modstanden i tunnelkrydset. Denne teknologi kaldes reflektometerteknologi, som bruger standardkabler som højfrekvente bølgekanaler og ikke bremser på grund af kabelkapacitetsbegrænsninger. Og en lille spænding blev påført prøven, hvilket flyttede detektoren til en position kun et par ångstrøm over prøvens overflade.
Det skal bemærkes, at et ideelt scanningstunnelmikroskop kan indsamle data med en hastighed lige så hurtig som holdehastigheden for elektroner, der passerer gennem tunnelen, og når en hastighed på en gigahertz eller en båndbredde på en 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 foreslår, at denne teknologi også har potentialet til at fremstille atomare niveautermometre. De tror fuldt og fast på, at der om 10 år vil være et stort antal RF-scanning tunnelmikroskoper, som folk kan bruge til 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.
