Teknologi til mikroskopiacceleration
Mikroskopisk teknologi har udviklet sig hurtigt under udviklingen af moderne instrumenter, der holder trit med udviklingen af menneskelig viden og teknologi. Videnskabelig forskning og materialeudvikling er også blevet skubbet til en uhørt lille verden med udviklingen af ny mikroskopisk teknologi. Talrige undersøgelsesområder, såsom polymermaterialer, optoelektroniske materialer, nanomaterialer, biologiske materialer osv., kan drage fordel af brugen af atomkraftmikroskopi. Derudover kan dets sonder bruges til at manipulere overfladeatomer eller molekyler, hvilket åbner nye muligheder for videnskabelig undersøgelse.
Et scanning tunneling mikroskop, som kan fange billeder af individuelle atomer på overfladen og er mindst tre gange hurtigere end nuværende mikroskoper, blev angiveligt udviklet af Cornell University fysiker Keith Swaber ved hjælp af en måleteknik i nanoelektronik. hundrede gange hurtigere. Kvantetunneling eller elektrontunneling kan bruges af et scanning tunneling mikroskop til at bestemme adskillelsen mellem en nåle-type detektor og en ledende overflade.
Forskerne opdagede, at de kunne udnytte bølgens evne til at reflektere mod bølgekilden ved at tilføje en ekstra radiofrekvensbølgekilde og levere en bølge gennem et ligetil netværk ind i scanningstunnelmikroskopet for at måle modstanden i tunnelforbindelsen. Reflektometerteknologien anvender et almindeligt kabel som rute for højfrekvente bølger, og hastigheden er upåvirket af kablets kapacitetsgrænse. Detektoren hæves derefter et par ångstrøm over prøveoverfladen af en lille spænding, der påføres over prøven.
Det skal understreges, at et perfekt scanningstunnelmikroskop ville være i stand til at indsamle data med en hastighed på en gigahertz eller en milliard cyklusser i sekundet, så hurtigt som elektroner kan holdes i bevægelse ned i tunnelen. Et typisk scanningstunnelmikroskops hastighed, som er i størrelsesordenen 1 kilohertz eller endda langsommere, er imidlertid begrænset af udlæsningskredsløbets kabelkapacitet eller energilagring.
Det skal understreges, at et perfekt scanningstunnelmikroskop ville have en båndbredde på en milliard cyklusser i sekundet og en hastighed på en gigahertz, eller den hastighed, hvormed elektroner kan holdes i bevægelse gennem tunnelen. Udlæsningskredsløbets kabelkapacitet eller energilagring begrænser dog hastigheden af et standard scanningstunnelmikroskop, hvilket gør det ekstremt langsomt - i størrelsesordenen 1 kilohertz eller endnu lavere.
