فاش شد: فناوری های شتاب میکروسکوپ
در تاریخ توسعه ابزار مدرن، فناوری میکروسکوپ با پیشرفت تکنولوژی بشری به سرعت در حال پیشرفت بوده و تحقیقات علمی و توسعه مواد نیز با اختراع فناوریهای جدید میکروسکوپی به جهانهای کوچک بیسابقهای سوق داده شده است. میکروسکوپ نیروی اتمی را می توان در زمینه های مختلف تحقیقاتی از جمله مواد پلیمری، مواد نوری الکترونیک، نانومواد، بیومواد و غیره به کار برد.
بر اساس گزارشها، کیت شواب، فیزیکدان دانشگاه کرنل، از یک روش اندازهگیری در نانوالکترونیک برای ایجاد یک میکروسکوپ تونلی روبشی استفاده کرده است که میتواند تصاویری از اتمهای منفرد روی یک سطح را با سرعتی حداقل ۱۰۰ برابر سریعتر از میکروسکوپهای موجود ثبت کند. میکروسکوپ تونل زنی روبشی می تواند از توانایی تونل زنی کوانتومی یا تونل زنی الکترونی از طریق موانع برای اندازه گیری فاصله بین آشکارساز سوزنی و سطح رسانا استفاده کند.
محققان یک منبع فرکانس رادیویی اضافی اضافه کردند و یک موج را از طریق یک شبکه ساده به میکروسکوپ تونل زنی روبشی فرستادند. آنها دریافتند که می توانند از ویژگی بازتاب موج به سمت منبع برای تشخیص مقاومت اتصال تونل استفاده کنند. این فناوری فناوری بازتاب سنج نامیده میشود که از کابلهای استاندارد به عنوان کانالهای موج با فرکانس بالا استفاده میکند و به دلیل محدودیتهای ظرفیت کابل کند نمیشود. و یک ولتاژ کوچک به نمونه اعمال شد و آشکارساز را به موقعیتی که تنها چند آنگستروم بالاتر از سطح نمونه قرار دارد منتقل کرد.
لازم به ذکر است که یک میکروسکوپ تونلی روبشی ایده آل می تواند داده ها را با سرعتی به اندازه سرعت نگهداری الکترون هایی که از تونل عبور می کنند جمع آوری کند و به سرعت یک گیگاهرتز یا پهنای باند یک میلیارد سیکل در ثانیه می رسد. با این حال، یک میکروسکوپ تونلی روبشی معمولی با ظرفیت کابل مدار خواندن یا ذخیره انرژی محدود شده است و سرعت آن به ویژه کند است، حدود 1 کیلوهرتز یا حتی کمتر.
شایان ذکر است کارشناسان پیشنهاد می کنند که این فناوری پتانسیل ساخت دماسنج تراز اتمی را نیز دارد. آنها کاملاً بر این باورند که در 10 سال آینده، تعداد زیادی میکروسکوپ تونلی اسکن RF وجود خواهد داشت که مردم می توانند از آنها برای آزمایش های مختلف استفاده کنند. اختراع میکروسکوپ نیروی اتمی به جامعه علمی تواناییهای تحلیلی بیسابقهای بخشیده است و باعث شده است که تشخیص و دستکاری اتمها و مولکولها روی سطوح مواد دیگر فقط یک رویا نباشد.
