Révélé : technologie d'accélération des microscopes
Dans l’histoire du développement des instruments modernes, la technologie de la microscopie a progressé rapidement avec les progrès de la technologie humaine, et la recherche scientifique et le développement de matériaux ont également été poussés vers des mondes réduits sans précédent avec l’invention de nouvelles technologies de microscopie. La microscopie à force atomique peut être appliquée dans divers domaines de recherche, notamment les matériaux polymères, les matériaux optoélectroniques, les nanomatériaux, les biomatériaux, etc. De plus, ses sondes peuvent également servir d'outils pour manipuler des atomes ou des molécules de surface, offrant ainsi un espace plus large pour la recherche scientifique et l'imagination.
Selon des rapports, Keith Schwab, physicien de l'Université Cornell, a utilisé une méthode de mesure en nanoélectronique pour créer un microscope à effet tunnel capable de capturer des images d'atomes individuels sur une surface à une vitesse au moins 100 fois plus rapide que les microscopes existants. Le microscope à effet tunnel peut utiliser la capacité du tunnel quantique ou du tunnel électronique à travers les obstacles pour mesurer la distance entre un détecteur à aiguille et une surface conductrice.
Les chercheurs ont ajouté une source de radiofréquence supplémentaire et ont envoyé une onde dans un microscope à effet tunnel via un réseau simple. Ils ont découvert qu’ils pouvaient utiliser la caractéristique de réflexion de l’onde vers la source pour détecter la résistance de la jonction tunnel. Cette technologie est appelée technologie de réflectomètre, qui utilise des câbles standard comme canaux d'ondes haute fréquence et ne ralentit pas en raison des limitations de capacité des câbles. Et une petite tension a été appliquée à l’échantillon, déplaçant le détecteur à seulement quelques angströms au-dessus de la surface de l’échantillon.
Il convient de noter qu’un microscope à effet tunnel idéal peut collecter des données à une vitesse aussi rapide que la vitesse de maintien des électrons traversant le tunnel, atteignant une vitesse d’un gigahertz ou une bande passante d’un milliard de cycles par seconde. Cependant, un microscope à effet tunnel typique est limité par la capacité du câble du circuit de lecture ou du stockage d'énergie, et sa vitesse est particulièrement lente, de l'ordre de 1 kHz, voire moins.
Il convient de mentionner que les experts suggèrent que cette technologie pourrait également permettre de fabriquer des thermomètres à niveau atomique. Ils croient fermement que dans 10 ans, il y aura un grand nombre de microscopes à effet tunnel à balayage RF que les gens pourront utiliser pour diverses grandes expériences. L’invention de la microscopie à force atomique a doté la communauté scientifique de capacités analytiques sans précédent, faisant de la détection et de la manipulation d’atomes et de molécules sur des surfaces matérielles un rêve.
