Co to jest sonda atomowa?
Sonda atomowa jest mikroskopem z możliwościami rozdzielczości w oglądaniu i analizie obiektów wielkości atomowej. W szczególności sonda atomowa jest używana w dziedzinie nauki materiałowej, dyscypliny, która stosuje różne właściwości materii do innych nauk i przemysłu inżynieryjnego. Urządzenie umożliwia naukowcom badanie struktury molekularnej na poziomie atomowym i określenie makroskopowych właściwości materiałów. Fizyka stosowana, chemia, nanonauka i inżynieria kryminalistyczna wykorzystują instrument do identyfikacji cech niezbędnych elementów do badań.
Jednym z ważnych aspektów mikroskopu sondy atomowego jest zastosowanie technologii spektroskopii w czasie w locie. Ta technika mierzy ramy czasowe, w których potrzebuje atomu lub innych obiektów, aby podróżować przez określone medium. Można go również stosować z różnymi zdarzeniami energetycznymi, takimi jak fale elektromagnetyczne. Celem jest określenie prędkości lub długości ścieżki i określenie natężenia przepływu acząsteczka lub inne zjawiska. Zasadniczo pole elektryczne służy do przyspieszenia jonów w pożywce, które może mierzyć energię kinetyczną i służy do znalezienia prędkości.
Mikroskopia jonów polowych jest również stosowana w sondzie atomowej jako technika do analizy. To identyfikuje obraz i skład atomów na powierzchni ostrego metalowego końcówki obiektu. Promień musi mieć mniej niż 50 nanometrów i umieszczać w komorze próżniowej o wyjątkowo niskim ciśnieniu. Wprowadzany jest obraz obrazujący, taki jak hel lub neon, podczas gdy ustalono temperatury kriogeniczne. Po zainicjowaniu pola elektrycznego jony stają się dodatnio naładowane i powiększają skład końcówki.
Jedną z najbardziej zaawansowanych form tej technologii jest tomografia sondy atom. Detektor wrażliwy na pozycję jest używany w procesie do generowania trójwymiarowych obrazów. Ta poprawa techniki, przy użyciu laserowego PulSES, można wykorzystać do oglądania komponentów innych materiałów oprócz metali. Niektóre materiały półprzewodników, takie jak krzem lub inne materiały izolacyjne, można analizować przy użyciu tej metody technologii sondy atomowej.
Sonda atomowa została zaprojektowana przede wszystkim przez niemieckiego fizyka Erwina Wilhelma Mullera w 1967 r. Dodatni naukowcy, tacy jak J.A. Panitz i S. Brooks McLane rozszerzyli wówczas koncepcję. Jednak dopiero w komercjalizacji laserowej sondy atomowej w 2005 r. Technologia stała się bardzo rozpowszechniona w dziedzinie nauki materiałowej.