Gizem Çözüldü: Mikroskopi Hızlandırma Teknolojisi
Modern alet geliştirme tarihinde, mikroskobik teknoloji, insan bilimi ve teknolojisindeki ilerlemeyle birlikte hızla gelişmektedir. Yeni mikroskobik teknolojinin icadıyla, bilimsel araştırma ve malzeme geliştirme de benzeri görülmemiş küçük bir dünyaya itildi. Atomik kuvvet mikroskopisi, polimer malzemeler, optoelektronik malzemeler, nanomalzemeler, biyolojik malzemeler vb.
Raporlara göre, Cornell Üniversitesi'nde fizikçi olan Keith Swaber, yüzeydeki tek tek atomların görüntülerini alabilen ve en azından mevcut mikroskoplardan daha hızlı olan bir tarama tünelleme mikroskobu oluşturmak için nanoelektronikte bir ölçüm yöntemi kullandı. 100 kat daha hızlı. Bir taramalı tünelleme mikroskobu, iğne tipi bir detektör ile iletken bir yüzey arasındaki mesafeyi ölçmek için kuantum tünelleme veya engeller üzerinden elektron tünelleme yeteneğini kullanabilir.
Araştırmacılar, ek bir radyo frekansı dalga kaynağı ekleyerek ve basit bir ağ aracılığıyla taramalı tünelleme mikroskobuna bir dalga göndererek, tünel bağlantısının direncini saptamak için dalganın dalga kaynağına doğru yansıtma özelliğini kullanabileceklerini keşfettiler. Reflektometre teknolojisi adı verilen teknoloji, yüksek frekanslı dalgalar için bir kanal olarak standart bir kablo kullanır ve hız, kablonun kapasite sınırı tarafından yavaşlatılmaz. Ve numune boyunca küçük bir voltaj uygulanarak dedektörü numune yüzeyinin sadece birkaç angstrom yukarısına hareket ettirir.
İdeal bir taramalı tünelleme mikroskobunun, bir gigahertz hızında veya saniyede bir milyar devirlik bir bant genişliğinde, elektronların tünel boyunca tutulabildiği kadar hızlı veri toplayabileceği unutulmamalıdır. Ancak tipik bir tarama tünelleme mikroskobu, okuma devresinin kablo kapasitesi veya enerji depolaması ile sınırlıdır, bu da onu 1 kilohertz veya daha az mertebesinde son derece yavaş hale getirir.
Uzmanların, bu teknolojinin aynı zamanda atomik ölçekli termometreler üretme uygulama beklentisine sahip olduğunu öne sürdüklerini belirtmekte fayda var. 10 yıl sonra çok sayıda radyo frekansı tarama tünelleme mikroskobu olacağına ve insanların bunları çeşitli Büyük deneyler yapmak için kullanabileceklerine kesinlikle inanılıyor. Atomik kuvvet mikroskobunun icadı, bilimsel topluluğa benzeri görülmemiş analitik yetenekler vererek, malzemelerin yüzeyindeki atomları ve molekülleri tespit etmeyi ve manipüle etmeyi artık sadece bir rüya olmaktan çıkardı.
