رمزگشایی: فناوری شتاب میکروسکوپی
در تاریخ توسعه ابزار مدرن، فناوری میکروسکوپی همراه با پیشرفت علم و فناوری بشری به سرعت در حال توسعه بوده است. با اختراع فناوری میکروسکوپی جدید، تحقیقات علمی و توسعه مواد نیز به دنیای کوچک بی سابقه ای سوق داده شده است. میکروسکوپ نیروی اتمی را می توان در زمینه های تحقیقاتی از جمله مواد پلیمری، مواد اپتوالکترونیک، نانومواد، مواد بیولوژیکی و غیره به کار برد.
بر اساس گزارش ها، کیت سوابر، فیزیکدان دانشگاه کرنل، از یک روش اندازه گیری در نانوالکترونیک برای ایجاد یک میکروسکوپ تونلی روبشی استفاده کرد که می تواند از اتم های منفرد روی سطح عکس بگیرد که حداقل سریعتر از میکروسکوپ های موجود است. 100 برابر سریعتر یک میکروسکوپ تونل زنی روبشی می تواند از توانایی تونل زنی کوانتومی یا تونل زنی الکترونی از طریق موانع برای اندازه گیری فاصله بین یک آشکارساز نوع سوزنی و یک سطح رسانا استفاده کند.
با افزودن یک منبع موج فرکانس رادیویی اضافی و ارسال موج از طریق یک شبکه ساده به میکروسکوپ تونل زنی روبشی، محققان دریافتند که می توانند از خاصیت موج برای انعکاس به سمت منبع موج برای تشخیص مقاومت اتصال تونل استفاده کنند. این فناوری که فناوری بازتاب سنج نامیده می شود، از یک کابل استاندارد به عنوان کانالی برای امواج با فرکانس بالا استفاده می کند و سرعت آن با محدودیت ظرفیت کابل کاهش نمی یابد. و یک ولتاژ کوچک در سراسر نمونه اعمال می شود و آشکارساز را فقط چند آنگستروم بالاتر از سطح نمونه حرکت می دهد.
لازم به ذکر است که یک میکروسکوپ تونلی روبشی ایدهآل میتواند دادهها را به همان سرعتی که الکترونها از طریق تونل نگهداری میکنند، با سرعت یک گیگاهرتز یا پهنای باند یک میلیارد سیکل در ثانیه جمعآوری کند. اما یک میکروسکوپ تونلی روبشی معمولی با ظرفیت کابل مدار بازخوانی یا ذخیره انرژی محدود می شود و آن را بسیار کند می کند، حدود 1 کیلوهرتز یا حتی کمتر.
شایان ذکر است کارشناسان پیشنهاد می کنند که این فناوری چشم انداز کاربردی ساخت دماسنج در مقیاس اتمی را نیز دارد. کاملاً اعتقاد بر این است که پس از 10 سال، تعداد زیادی میکروسکوپ تونلی روبشی فرکانس رادیویی وجود خواهد داشت و مردم می توانند از آنها برای انجام آزمایش های مختلف بزرگ استفاده کنند. اختراع میکروسکوپ نیروی اتمی به جامعه علمی تواناییهای تحلیلی بیسابقهای بخشیده است و تشخیص و دستکاری اتمها و مولکولها روی سطح مواد را دیگر تنها به یک رویا تبدیل کرده است.
