Avslöjat: Accelerationsteknik för mikroskop
I historien om modern instrumentutveckling har mikroskopitekniken utvecklats snabbt med framstegen inom mänsklig teknik, och vetenskaplig forskning och materialutveckling har också drivits till oöverträffade små världar med uppfinningen av ny mikroskopiteknik. Atomkraftsmikroskopi kan tillämpas inom olika forskningsområden, inklusive polymermaterial, optoelektroniska material, nanomaterial, biomaterial, etc. Dessutom kan dess sonder också fungera som verktyg för att manipulera ytatomer eller molekyler, vilket ger ett bredare utrymme för vetenskaplig forskning och fantasi.
Enligt rapporter har fysikern Keith Schwab vid Cornell University använt en mätmetod inom nanoelektronik för att skapa ett scanning tunnelmikroskop som kan fånga bilder av enskilda atomer på en yta med en hastighet som är minst 100 gånger snabbare än befintliga mikroskop. Skanningstunnelmikroskop kan använda förmågan av kvanttunnel eller elektrontunnel genom hinder för att mäta avståndet mellan en nåldetektor och en ledande yta.
Forskare lade till ytterligare en radiofrekvenskälla och skickade en våg in i ett scanningstunnelmikroskop genom ett enkelt nätverk. De fann att de kunde använda egenskapen att reflektera vågen mot källan för att upptäcka motståndet i tunnelövergången. Denna teknik kallas reflektometerteknik, som använder standardkablar som högfrekventa vågkanaler och inte saktar ner på grund av kabelkapacitetsbegränsningar. Och en liten spänning applicerades på provet, vilket flyttade detektorn till en position endast några få ångström ovanför provets yta.
Det bör noteras att ett idealiskt scanningstunnelmikroskop kan samla in data med en hastighet som är lika snabb som hållhastigheten för elektroner som passerar genom tunneln, och når en hastighet på en gigahertz eller en bandbredd på en miljard cykler per sekund. Ett typiskt avsökningstunnelmikroskop begränsas emellertid av kapaciteten hos läskretskabeln eller energilagring, och dess hastighet är särskilt långsam, cirka 1 kHz eller ännu mindre.
Det är värt att nämna att experter föreslår att denna teknik också har potential att tillverka atomnivåtermometrar. De är övertygade om att det om 10 år kommer att finnas ett stort antal RF-skannande tunnelmikroskop som människor kan använda för olika stora experiment. Uppfinningen av atomkraftsmikroskopi har gett vetenskapssamhället oöverträffade analytiska möjligheter, vilket gör att upptäckt och manipulering av atomer och molekyler på materialytor inte längre bara är en dröm.
