Atom Probu Nedir?

Atom probu, atom büyüklüğündeki nesneleri görüntüleme ve analiz etme çözünürlüğü olan bir mikroskoptur. Spesifik olarak, maddenin bilimi alanında, maddenin çeşitli özelliklerini diğer bilimlere ve mühendislik endüstrisine uygulayan bir disiplin olan bir atom probu kullanılmaktadır. Cihaz, bilim insanlarının moleküler yapıyı atomik seviyede incelemelerini ve malzemelerin makroskopik özelliklerini belirlemelerini sağlar. Uygulamalı fizik, kimya, nanobilim ve adli mühendislik, hepsi araştırma için gerekli bileşenlerin özelliklerini tanımlamak için aracı kullanmaktadır.

Atomik prob mikroskobunun önemli yönlerinden biri, uçuşta zaman spektroskopisi teknolojisinin kullanılmasıdır. Bu teknik, belirli bir ortamda seyahat etmek için bir atomun veya başka nesnelerin alındığı zaman dilimini ölçer. Elektromanyetik dalgalar gibi çeşitli enerji olaylarında da kullanılabilir. Amaç, yolun hızını veya uzunluğunu belirlemek ve bir parçacığın veya diğer olayların akış hızını belirlemektir. Temel olarak, bir ortamda iyonları hızlandırmak için kinetik enerjiyi ölçebilen ve hızı bulmak için kullanılan bir elektrik alanı kullanılır.

Alan iyon mikroskopisi ayrıca atom probu içinde analiz için bir teknik olarak kullanılır. Bu, bir nesnenin keskin metal ucunun yüzeyindeki atomların görüntüsünü ve kompozisyonunu tanımlar. Yarıçap, 50 nanometreden az olmamalı ve son derece düşük basınçlara sahip bir vakum odasına yerleştirilmelidir. Kriyojenik sıcaklıklar oluşturulurken, helyum veya neon gibi bir görüntüleme gazı verilir. Bir elektrik alan başlatıldıktan sonra, iyonlar pozitif olarak yüklenir ve uç bileşimini büyütür.

Bu teknolojinin en gelişmiş formlarından biri atom probu tomografisidir. Üç boyutlu görüntüleri üretmek için proseste pozisyona duyarlı bir detektör kullanılır. Tekniğe, lazer darbeleri kullanılarak yapılan bu gelişme, metallerin yanı sıra diğer malzemelerin bileşenlerini görüntülemek için de kullanılabilir. Silikon veya diğer yalıtkan malzemeler gibi bazı yarı iletken malzemeler, bu atom probu teknolojisi yöntemi kullanılarak analiz edilebilir.

Atom probu esas olarak 1967 yılında Alman fizikçi Erwin Wilhelm Muller tarafından tasarlandı. JA Panitz ve S. Brooks McLane gibi ek bilim adamları o zamanlar bu konuya genişledi. Bununla birlikte, 2005 yılında lazer darbeli atom sondasının ticarileşmesine kadar teknolojinin malzeme bilimi alanlarında oldukça yaygın hale gelmesine kadar değildi.