Teknologi untuk Percepatan Mikroskopi
Teknologi mikroskopis telah berkembang pesat selama pengembangan instrumen kontemporer, mengikuti kemajuan pengetahuan dan teknologi manusia. Penelitian ilmiah dan pengembangan material juga telah didorong ke dunia kecil yang belum pernah terdengar dengan perkembangan teknologi mikroskopis baru. Banyak bidang studi, seperti bahan polimer, bahan optoelektronik, bahan nano, bahan biologis, dll., Dapat mengambil manfaat dari penggunaan mikroskop kekuatan atom. Selain itu, probe-nya dapat digunakan untuk memanipulasi atom atau molekul permukaan, membuka kemungkinan baru untuk penyelidikan ilmiah.
Mikroskop penerowongan pemindaian, yang dapat menangkap gambar atom individu di permukaan dan setidaknya tiga kali lebih cepat dari mikroskop saat ini, dilaporkan dikembangkan oleh fisikawan Universitas Cornell Keith Swaber menggunakan teknik pengukuran dalam nanoelektronika. seratus kali lebih cepat. Penerowongan kuantum atau penerowongan elektron dapat digunakan oleh mikroskop penerowongan pemindaian untuk menentukan pemisahan antara detektor tipe jarum dan permukaan konduktif.
Para peneliti menemukan bahwa mereka dapat memanfaatkan kemampuan gelombang untuk memantulkan ke arah sumber gelombang dengan menambahkan sumber gelombang frekuensi radio ekstra dan mengirimkan gelombang melalui jaringan langsung ke mikroskop penerowongan pemindaian untuk mengukur hambatan persimpangan terowongan. Teknologi reflektometer menggunakan kabel biasa sebagai jalur gelombang frekuensi tinggi, dan kecepatannya tidak terpengaruh oleh batas kapasitas kabel. Detektor kemudian dinaikkan beberapa angstrom di atas permukaan sampel dengan tegangan kecil yang diterapkan di seluruh sampel.
Harus ditekankan bahwa mikroskop penerowongan pemindaian yang sempurna akan mampu mengumpulkan data pada kecepatan satu gigahertz, atau satu miliar siklus per detik, secepat elektron dapat terus bergerak di terowongan. Namun, kecepatan mikroskop tunneling pemindaian biasa, yang berada di urutan 1 kilohertz atau bahkan lebih lambat, dibatasi oleh kapasitas kabel sirkuit pembacaan atau penyimpanan energi.
Harus ditekankan bahwa mikroskop tunneling pemindaian yang sempurna akan memiliki bandwidth satu miliar siklus per detik dan laju satu gigahertz, atau kecepatan di mana elektron dapat terus bergerak melalui terowongan. Namun, kapasitas kabel sirkuit pembacaan atau penyimpanan energi membatasi kecepatan mikroskop tunneling pemindaian standar, yang membuatnya sangat lambat—di urutan 1 kilohertz atau bahkan lebih rendah.
