밝혀지다: 현미경의 가속 기술
현대 기구개발의 역사 속에서 현미경 기술은 인류 기술의 진보와 함께 급속도로 발전해 왔으며, 새로운 현미경 기술의 발명으로 과학 연구와 재료 개발도 전례 없는 작은 세계로 밀려나왔다. 원자력 현미경은 고분자 재료, 광전자 재료, 나노 재료, 생체 재료 등 다양한 연구 분야에 적용될 수 있습니다. 또한 프로브는 표면 원자 또는 분자를 조작하는 도구 역할을 할 수 있어 과학적 연구와 상상력을 위한 더 넓은 공간을 제공합니다.
보도에 따르면 코넬대 물리학자 키스 슈왑(Keith Schwab)은 나노전자공학의 측정 방법을 사용해 기존 현미경보다 최소 100배 빠른 속도로 표면의 개별 원자 이미지를 캡처할 수 있는 주사 터널링 현미경을 만들었다. 주사 터널링 현미경은 장애물을 통과하는 양자 터널링 또는 전자 터널링 기능을 사용하여 바늘 검출기와 전도성 표면 사이의 거리를 측정할 수 있습니다.
연구원들은 추가 무선 주파수 소스를 추가하고 간단한 네트워크를 통해 주사 터널링 현미경에 파동을 보냈습니다. 그들은 터널 접합의 저항을 감지하기 위해 파동을 소스쪽으로 반사하는 특성을 사용할 수 있음을 발견했습니다. 이 기술을 반사계 기술이라고 하는데, 표준 케이블을 고주파 채널로 사용하고 케이블 용량 제한으로 인해 속도가 느려지지 않는 기술입니다. 그리고 샘플에 작은 전압을 가하여 검출기를 샘플 표면에서 불과 몇 옹스트롬 위의 위치로 이동시켰습니다.
이상적인 주사 터널링 현미경은 터널을 통과하는 전자의 유지 속도만큼 빠른 속도로 데이터를 수집할 수 있으며, 1기가헤르츠의 속도 또는 초당 10억 주기의 대역폭에 도달할 수 있습니다. 그러나 일반적인 주사터널링현미경은 판독회로 케이블의 용량이나 에너지 저장장치에 의해 제한을 받고, 특히 속도가 약 1kHz 이하로 느리다.
전문가들은 이 기술이 원자 수준의 온도계를 제조할 가능성도 있다고 제안한다는 점은 언급할 가치가 있습니다. 그들은 10년 안에 사람들이 다양한 훌륭한 실험에 사용할 수 있는 RF 주사 터널링 현미경이 많이 나올 것이라고 굳게 믿습니다. 원자력 현미경의 발명은 과학계에 전례 없는 분석 능력을 제공하여 물질 표면의 원자와 분자를 탐지하고 조작하는 것이 더 이상 꿈이 아닙니다.
