Công nghệ gia tốc kính hiển vi
Công nghệ kính hiển vi đã phát triển nhanh chóng trong quá trình phát triển các thiết bị hiện đại, bắt kịp với sự tiến bộ của kiến thức và công nghệ của con người. Nghiên cứu khoa học và phát triển vật liệu cũng đã được đẩy đến một thế giới nhỏ bé chưa từng có với sự phát triển của công nghệ vi mô mới. Nhiều lĩnh vực nghiên cứu, chẳng hạn như vật liệu polyme, vật liệu quang điện tử, vật liệu nano, vật liệu sinh học, v.v., có thể hưởng lợi từ việc sử dụng kính hiển vi lực nguyên tử. Ngoài ra, các đầu dò của nó có thể được sử dụng để điều khiển các nguyên tử hoặc phân tử bề mặt, mở ra những khả năng mới cho nghiên cứu khoa học.
Kính hiển vi quét đường hầm, có thể chụp ảnh của từng nguyên tử trên bề mặt và nhanh hơn ít nhất ba lần so với kính hiển vi hiện tại, được báo cáo là do nhà vật lý Keith Swaber của Đại học Cornell phát triển bằng cách sử dụng kỹ thuật đo lường trong điện tử nano. nhanh gấp trăm lần. Đường hầm lượng tử hoặc đường hầm điện tử có thể được sử dụng bằng kính hiển vi quét đường hầm để xác định khoảng cách giữa máy dò loại kim và bề mặt dẫn điện.
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng họ có thể tận dụng khả năng phản xạ của sóng về phía nguồn sóng bằng cách bổ sung thêm một nguồn sóng tần số vô tuyến và truyền sóng qua một mạng đơn giản vào kính hiển vi quét đường hầm để đo điện trở của điểm nối đường hầm. Công nghệ máy đo phản xạ sử dụng cáp thông thường làm tuyến cho sóng tần số cao và tốc độ không bị ảnh hưởng bởi giới hạn dung lượng của cáp. Sau đó, máy dò được nâng lên một vài angstrom phía trên bề mặt mẫu bằng một điện áp nhỏ đặt lên mẫu.
Cần nhấn mạnh rằng một chiếc kính hiển vi quét đường hầm hoàn hảo sẽ có thể thu thập dữ liệu với tốc độ một gigahertz, hoặc một tỷ chu kỳ mỗi giây, nhanh như tốc độ mà các electron có thể tiếp tục di chuyển trong đường hầm. Tuy nhiên, tốc độ của kính hiển vi quét đường hầm thông thường, ở mức 1 kilohertz hoặc thậm chí chậm hơn, bị hạn chế bởi khả năng lưu trữ năng lượng hoặc dung lượng cáp của mạch đọc.
Cần nhấn mạnh rằng một kính hiển vi quét xuyên hầm hoàn hảo sẽ có băng thông một tỷ chu kỳ mỗi giây và tốc độ một gigahertz, hoặc tốc độ mà các electron có thể được duy trì di chuyển trong đường hầm. Tuy nhiên, dung lượng cáp hoặc bộ lưu trữ năng lượng của mạch đọc giới hạn tốc độ của kính hiển vi quét đường hầm tiêu chuẩn, khiến nó cực kỳ chậm—ở mức 1 kilohertz hoặc thậm chí thấp hơn.
