فناوری برای شتاب میکروسکوپی
فناوری میکروسکوپی در طول توسعه ابزارهای معاصر به سرعت پیشرفت کرده است و همگام با پیشرفت دانش و فناوری بشری است. تحقیقات علمی و توسعه مواد نیز با توسعه فناوری میکروسکوپی جدید به دنیای کوچکی ناشناخته سوق داده شده است. حوزه های مطالعاتی متعددی مانند مواد پلیمری، مواد نوری، نانومواد، مواد بیولوژیکی و غیره می توانند از استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی بهره مند شوند. علاوه بر این، کاوشگرهای آن میتوانند برای دستکاری اتمها یا مولکولهای سطحی مورد استفاده قرار گیرند و فرصتهای جدیدی را برای تحقیقات علمی باز کنند.
یک میکروسکوپ تونلی روبشی که میتواند تصاویری از اتمهای منفرد روی سطح بگیرد و حداقل سه برابر سریعتر از میکروسکوپهای فعلی است، توسط کیت سوابر، فیزیکدان دانشگاه کورنل، با استفاده از تکنیک اندازهگیری در نانوالکترونیک ساخته شد. صد برابر سریعتر تونل زنی کوانتومی یا تونل زنی الکترونی می تواند توسط میکروسکوپ تونل زنی روبشی برای تعیین جدایی بین آشکارساز نوع سوزنی و سطح رسانا استفاده شود.
محققان دریافتند که می توانند با افزودن یک منبع موج فرکانس رادیویی اضافی و ارسال موج از طریق یک شبکه مستقیم به میکروسکوپ تونل زنی روبشی برای اندازه گیری مقاومت محل اتصال تونل، از توانایی موج برای انعکاس به سمت منبع موج استفاده کنند. فناوری بازتاب سنج از یک کابل معمولی به عنوان مسیری برای امواج با فرکانس بالا استفاده می کند و محدودیت ظرفیت کابل بر سرعت تأثیر نمی گذارد. سپس آشکارساز چند آنگستروم بالای سطح نمونه با ولتاژ کوچکی که در سراسر نمونه اعمال می شود، بالا می رود.
باید تاکید کرد که یک میکروسکوپ تونلی روبشی کامل میتواند دادهها را با سرعت یک گیگاهرتز یا یک میلیارد سیکل در ثانیه جمعآوری کند، به همان سرعتی که الکترونها در تونل حرکت میکنند. با این حال، سرعت میکروسکوپ تونل زنی روبشی معمولی، که در حدود 1 کیلوهرتز یا حتی کمتر است، توسط ظرفیت کابل مدار بازخوانی یا ذخیره انرژی محدود می شود.
باید تاکید کرد که یک میکروسکوپ تونلی روبشی کامل دارای پهنای باند یک میلیارد سیکل در ثانیه و سرعت یک گیگاهرتز یا سرعتی است که الکترونها میتوانند در تونل حرکت کنند. با این حال، ظرفیت کابل مدار بازخوانی یا ذخیره انرژی، سرعت یک میکروسکوپ تونلی روبشی استاندارد را محدود میکند، که آن را بسیار کند میکند - در حدود 1 کیلوهرتز یا حتی کمتر.
