Technologie pro zrychlení mikroskopu
Mikroskopická technologie rychle pokročila během vývoje současných přístrojů a drží krok s pokrokem lidských znalostí a technologií. Vědecký výzkum a vývoj materiálů byly také vytlačeny do neslýchaného malého světa s rozvojem nové mikroskopické technologie. Mnoho studijních oblastí, jako jsou polymerní materiály, optoelektronické materiály, nanomateriály, biologické materiály atd., může těžit z použití mikroskopie atomárních sil. Navíc mohou být jeho sondy použity k manipulaci s povrchovými atomy nebo molekulami, což otevírá nové možnosti pro vědecký výzkum.
Skenovací tunelový mikroskop, který dokáže zachytit obrazy jednotlivých atomů na povrchu a je nejméně třikrát rychlejší než současné mikroskopy, údajně vyvinul fyzik Keith Swaber z Cornell University pomocí měřicí techniky v nanoelektronice. stokrát rychleji. Kvantové tunelování nebo elektronové tunelování může být použito skenovacím tunelovým mikroskopem k určení separace mezi jehlovým detektorem a vodivým povrchem.
Vědci zjistili, že mohou využít schopnost vlny odrážet se směrem ke zdroji vln přidáním dalšího zdroje vysokofrekvenčních vln a dodáním vlny přes přímou síť do skenovacího tunelového mikroskopu k měření odporu tunelové křižovatky. Technologie reflektometru využívá běžný kabel jako trasu pro vysokofrekvenční vlny a rychlost není ovlivněna limitem kapacity kabelu. Detektor je poté zvednut několik angstromů nad povrch vzorku malým napětím, které je aplikováno na vzorek.
Je třeba zdůraznit, že dokonalý rastrovací tunelový mikroskop by byl schopen shromažďovat data rychlostí jednoho gigahertzu nebo jedné miliardy cyklů za sekundu tak rychle, jak rychle mohou být elektrony udržovány v pohybu tunelem. Rychlost typického rastrovacího tunelového mikroskopu, která je řádově 1 kilohertz nebo dokonce nižší, je však omezena kapacitou kabelu čtecího obvodu nebo akumulací energie.
Je třeba zdůraznit, že dokonalý rastrovací tunelový mikroskop by měl šířku pásma jedné miliardy cyklů za sekundu a rychlost jeden gigahertz, neboli rychlost, jakou mohou být elektrony udržovány v pohybu tunelem. Kapacita kabelu čtecího obvodu nebo akumulace energie však omezují rychlost standardního rastrovacího tunelového mikroskopu, což jej činí mimořádně pomalým – řádově 1 kilohertz nebo dokonce nižší.
