الغموض: تقنية تسريع الفحص المجهري
في تاريخ تطوير الأدوات الحديثة ، تطورت التكنولوجيا المجهرية بسرعة جنبًا إلى جنب مع تقدم العلوم والتكنولوجيا البشرية. مع اختراع التكنولوجيا المجهرية الجديدة ، تم أيضًا دفع البحث العلمي وتطوير المواد إلى عالم صغير غير مسبوق. يمكن تطبيق مجهر القوة الذرية في مجالات البحث ، بما في ذلك مواد البوليمر والمواد الإلكترونية الضوئية والمواد النانوية والمواد البيولوجية وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا استخدام مجساتها كأدوات لمعالجة ذرات السطح أو الجزيئات ، مما يوفر بحثًا علميًا أوسع وخيالًا.
وفقًا للتقارير ، استخدم كيث سوابر ، الفيزيائي بجامعة كورنيل ، طريقة قياس في الإلكترونيات النانوية لإنشاء مجهر مسح نفقي ، يمكنه التقاط صور للذرات الفردية على السطح ، وهو على الأقل أسرع من المجاهر الموجودة. 100 مرة أسرع. يمكن لمجهر المسح النفقي أن يستخدم قدرة النفق الكمومي أو نفق الإلكترون عبر العوائق لقياس المسافة بين كاشف من نوع الإبرة وسطح موصل.
من خلال إضافة مصدر موجات تردد لاسلكي إضافي وإرسال موجة عبر شبكة بسيطة إلى مجهر نفق المسح ، وجد الباحثون أنه يمكنهم استخدام خاصية الموجة للانعكاس نحو مصدر الموجة لاكتشاف مقاومة تقاطع النفق. تستخدم هذه التقنية ، التي تسمى تقنية مقياس الانعكاس ، كبلًا قياسيًا كقناة للموجات عالية التردد ، ولن تتباطأ السرعة بسبب حد سعة الكابل. ويتم تطبيق جهد ضئيل عبر العينة ، مما يحرك الكاشف على بعد بضعة أنجستروم فوق سطح العينة.
وتجدر الإشارة إلى أن مجهر المسح النفقي المثالي يمكن أن يجمع البيانات بأسرع ما يمكن الحفاظ على الإلكترونات من خلال النفق ، بمعدل واحد جيجاهيرتز ، أو عرض نطاق يبلغ مليار دورة في الثانية. لكن مجهر المسح النفقي النموذجي مقيد بسعة كابل دائرة القراءة أو تخزين الطاقة ، مما يجعله بطيئًا للغاية ، بترتيب 1 كيلوهرتز أو حتى أقل.
من الجدير بالذكر أن الخبراء يقترحون أن هذه التكنولوجيا لها أيضًا إمكانية تطبيق لتصنيع موازين الحرارة على النطاق الذري. من المعتقد بشدة أنه بعد 10 سنوات ، سيكون هناك عدد كبير من مجاهر مسح الأنفاق بترددات الراديو ، ويمكن للناس استخدامها للقيام بتجارب رائعة متنوعة. لقد منح اختراع مجهر القوة الذرية المجتمع العلمي قدرات تحليلية غير مسبوقة ، مما جعله لم يعد مجرد حلم لاكتشاف ومعالجة الذرات والجزيئات على سطح المواد.
