Методы ускорения для микроскопов
В истории развития современных приборов микроскопические технологии постоянно быстро развивались вместе с прогрессом человеческих технологий. Научные исследования и разработка материалов также были перенесены в беспрецедентно маленький мир с изобретением новых микроскопических технологий. Атомно-силовая микроскопия может применяться в различных областях исследований, включая полимерные материалы, оптоэлектронные материалы, наноматериалы, биоматериалы и т. д. Кроме того, ее зонды могут также служить инструментами для манипулирования поверхностными атомами или молекулами, предоставляя более широкое пространство для научных исследований и воображение.
Согласно сообщениям, физик Корнеллского университета Кейт Шваб использовал метод измерения в наноэлектронике для создания сканирующего туннельного микроскопа, который может захватывать изображения отдельных атомов на поверхности. Его скорость как минимум в 100 раз выше, чем у существующих микроскопов. Сканирующая туннельная микроскопия может использовать способность квантового туннелирования или электронов преодолевать препятствия через туннели для измерения расстояния между игольчатым детектором и проводящей поверхностью.
Исследователи добавили дополнительный источник радиочастотных волн и подали волну в сканирующий туннельный микроскоп через простую сеть. Они обнаружили, что смогли обнаружить сопротивление туннельного перехода, используя характеристики отражения волны по направлению к источнику волны. Эта технология называется технологией рефлектометра, которая использует стандартные кабели в качестве высокочастотных каналов и не замедляется из-за ограничений пропускной способности кабеля. К образцу прикладывалось небольшое напряжение, перемещая детектор всего на несколько ангстрем над поверхностью образца.
Следует отметить, что идеальный сканирующий туннельный микроскоп может собирать данные с той же скоростью, что и туннелирование электронов, со скоростью до 1000 мегагерц или полосой пропускания 1 миллиард циклов в секунду. Однако типичный сканирующий туннельный микроскоп ограничен емкостью кабеля схемы считывания или накопителя энергии, а его скорость очень мала, около 1 кГц или даже меньше.
Стоит отметить, что эксперты отметили, что эта технология также имеет потенциал для производства термометров атомного уровня. Мы твердо верим, что через 10 лет появится большое количество сканирующих туннельных микроскопов, которые люди смогут использовать для проведения различных великих экспериментов. Изобретение атомно-силовой микроскопии дало научному сообществу беспрецедентные аналитические возможности, сделав обнаружение атомов и молекул на поверхностях материалов и манипулирование ими уже не просто мечтой.
