Nanomanipulation Используя Атомные Методы Микроскопии Прокладывать Тоннель Микроскопии и Скеннирования Усилия

Покрытые Темы

Предпосылка

Управление Систем Субмикрона

Атомная Микроскопия Усилия

Просматривая Микроскопия Прокладывать Тоннель (STM)

Предпосылка

Ричард Feynman в его известной работе в 1959 спекулировало о возможности манипуляции атомов путь научные работники и биологи хотели принести около большой технический и биологический виток который человечество всегда witnessed. Drexler в его известной работе описало прибор молекулярного агрегата как малюсенький как молекула, способная располагать изначальные атомы согласно спецификациям инженерства. Оно обладал бы способностью изготовить другой сборщик и каждый сборщик скопировал бы снова и снова приводить к в армии рабочей силы, молекулярных роботов. Эти агрегаты правоподобны для того чтобы быть очень дешевы и давать подъем к культуре обилия. Оно вел бы к новой эре молекулярного изготавливания. С этими возможностями, нанотехнология стала бы потенциальным усилием.

С сборщиком, одно могло бы изменить свойства материалов как пожелано. Эта манипуляция может позволить людям построить незримые супер компьютеры и малюсенькие роботы которые могут переместить в человеческое тело. Пока сновидение Drexler собственн-агрегата может принять неподвижные леты для того чтобы осуществить, замечательный прогресс был сделан в понимая nanomaterials с развитием атомных микроскопов усилия и просматривая микроскопов прокладывать тоннель (STM). С правильным выбором обязанности (полярности), величины и продолжительности ИМПа ульс напряжения тока прикладных между подсказкой STM и поверхностью образца, так же, как на подсказке для того чтобы попробовать разъединение, одиночная манипуляция атомов можно достигнуть. Путем устанавливать подсказку вольфрама над атомами кремния и придавать напряжения тока - 5,5 V к поверхности для 30 мс, атомы кремния можно подняться от поверхности. Атомы смогли также быть redeposited после того как они будут подняты. Таким Образом умозрение Feyman в преобразовывать к реальности с появлением частицы, nanotweezers и манипуляторов электрона микро-.

Управление Систем Субмикрона

Атомная Микроскопия Усилия

Малый размер nanoparticles и возможность манипуляции атомов подняли несколько неопределенностей в разумах инженеров и научных работников. Feymann в его известной лекции было пессимистическо о ограничении разрешения электронного кинескопа. Он пожелал что электронный кинескоп был 100 времен более мощн мочь наблюдать структурой последовательности РИБОНУКЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ оснований в ДНА сразу. Разрешение в самомоднейших микроскопах в ряде sub-нанометра. TEM с ускоряя ход напряжением тока 400 kV и разрешением 0,1 nm нам теперь доступны. Развитие атомного микроскопа усилия был поэтому революционером, по мере того как оно перевело воображение к физической реальности и позволило физическому замечанию на атомном маштабе. AFM один из общего класса термин аппаратур SPMs или микроскопами зонда скеннирования. Эти приборы могут сделать изображения из атомов в молекулах к точности ангстрома. Главная особенность что атомы можно двинуть к точно решительно положениям. Атомная микроскопия усилия производит топологическое изображение систематически двигать острую подсказку о 2 с воздухом или жидкостью. Оптически объектив измеряет отклонение cantilever. Позиционноцикловой чувствительный диод способен измерять изменение в положении луча объектива случая как малого как 1 nm, таким образом давая разрешение sub-нанометра. Подсказки Nanosize можно сделать около 50 nm длиннее и 1 nm широко. Подсказки нормально сделаны от кремния. Разрешение в заказе 10-50 nm. Другие режимы воображения включают микроскопию бокового усилия, микроскопию микроскопии магнитной силы, просматривать электрохимическую и микроскопию усилия ИМПа ульс.

Просматривая Микроскопия Прокладывать Тоннель (STM)

Просматривая микроскопия прокладывать тоннель была изобретена Binning и Bohrer в 1951 на IBM Цюрихе. Заточенная дирижируя подсказка использована и напряжение смещения прикладной между подсказкой и образцом. Течение прокладывать тоннель произведено движением электронов над энергетическим барьером и оно меняет с подсказкой для того чтобы попробовать дистанционирование, и сигнал используемый для того чтобы создаться и изображение STM. Для прокладывать тоннель, и подсказка и образец должны быть проводниками. STM так же, как AFM можно использовать в системах которые имеют жидкостную окружающую среду которая позволяет geo-злободневное биологическому и изучения корозии, котор нужно сделать в STM и AFM. Исследователя имеют в недавних созданных летах nanoscale схватывая прибор, nanotweezers для измерять и манипулировать молекулярную структуру. Новейшая разработка nanoscope обеспечивает выдвижения в фактически каждую фасетку технологии микроскопии изображения скеннирования и большую свободу с манипуляцией материала и образцов на nano уровне. Улучшения в загрунтовке и синтезе nanoparticle центробежками диска недавно были сообщены.

Основной автор: Др. Zaki Ahmad

Источник: Отдел Машиностроения, Король Fahd Университет Петролеума & Минералов

Date Added: Aug 24, 2006 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 09:50

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit