Mikroskopijas paātrināšanas tehnoloģija
Mūsdienu instrumentu izstrādes laikā mikroskopiskās tehnoloģijas ir strauji attīstījušās, ejot kopsolī ar cilvēku zināšanu un tehnoloģiju attīstību. Zinātniskā pētniecība un materiālu izstrāde arī ir nobīdīta uz nedzirdētu mazu pasauli, attīstot jaunas mikroskopiskās tehnoloģijas. Daudzas pētījumu jomas, piemēram, polimēru materiāli, optoelektroniskie materiāli, nanomateriāli, bioloģiskie materiāli utt., var gūt labumu no atomu spēka mikroskopijas izmantošanas. Turklāt tās zondes var izmantot, lai manipulētu ar virsmas atomiem vai molekulām, paverot jaunas iespējas zinātniskiem pētījumiem.
Tiek ziņots, ka skenējošo tunelēšanas mikroskopu, kas var uztvert atsevišķu atomu attēlus uz virsmas un ir vismaz trīs reizes ātrāks par pašreizējiem mikroskopiem, izstrādāja Kornela universitātes fiziķis Kīts Svābers, izmantojot nanoelektronikas mērīšanas metodi. simts reižu ātrāk. Kvantu tunelēšanu vai elektronu tunelēšanu var izmantot skenēšanas tunelēšanas mikroskops, lai noteiktu adatas tipa detektora un vadošas virsmas atdalīšanu.
Pētnieki atklāja, ka viņi var izmantot viļņa spēju atspoguļoties pret viļņu avotu, pievienojot papildu radiofrekvences viļņu avotu un ievadot viļņu caur vienkāršu tīklu skenējošā tuneļa mikroskopā, lai izmērītu tuneļa krustojuma pretestību. Reflektometra tehnoloģija izmanto parastu kabeli kā augstfrekvences viļņu maršrutu, un ātrumu neietekmē kabeļa jaudas ierobežojums. Pēc tam detektoru paceļ dažus angstremus virs parauga virsmas ar nelielu spriegumu, kas tiek pielikts paraugam.
Jāuzsver, ka ideāls skenēšanas tunelēšanas mikroskops spētu savākt datus ar ātrumu viens gigahercs jeb viens miljards ciklu sekundē, tik ātri, cik elektronus var noturēt pa tuneļa kustību. Tomēr tipiska skenējošā tunelēšanas mikroskopa ātrumu, kas ir aptuveni 1 kilohercs vai pat lēnāks, ierobežo nolasīšanas ķēdes kabeļa jauda vai enerģijas uzglabāšana.
Jāuzsver, ka perfekta skenējošā tuneļa mikroskopa joslas platums būtu viens miljards ciklu sekundē un ātrums viens gigahercs jeb ātrums, ar kādu elektroni var pārvietoties pa tuneli. Tomēr nolasīšanas ķēdes kabeļa kapacitāte vai enerģijas uzglabāšana ierobežo standarta skenējošā tuneļmikroskopa ātrumu, kas padara to ārkārtīgi lēnu - apmēram 1 kilohercu vai pat mazāku.
