Qual è la sonda atomica?
La sonda atomica è un microscopio con capacità di risoluzione di visualizzare e analizzare gli oggetti di dimensioni atomiche.In particolare, una sonda atomica viene utilizzata nel campo della scienza dei materiali, una disciplina che applica le varie proprietà della materia ad altre scienze e al settore ingegneristico.Il dispositivo consente agli scienziati di studiare la struttura molecolare a livello atomico e determinare le proprietà macroscopiche dei materiali.Fisica applicata, chimica, nanoscienza e ingegneria forense utilizzano tutti lo strumento per identificare le caratteristiche dei componenti necessari alla ricerca.
Una delle sfaccettature importanti del microscopio della sonda atomica è l'uso della tecnologia di spettroscopia temporale.Questa tecnica misura il lasso di tempo in cui impiega un atomo o altri oggetti per viaggiare attraverso un determinato mezzo.Può anche essere usato con vari eventi energetici come le onde elettromagnetiche.Lo scopo è determinare la velocità o la lunghezza del percorso e determinare la portata di una particella o altri fenomeni.Fondamentalmente, un campo elettrico viene utilizzato per accelerare gli ioni in un mezzo, che può misurare l'energia cinetica e viene utilizzato per trovare la velocità. La microscopia ionica di campo
viene utilizzata anche nella sonda Atom come tecnica per l'analisi.Questo identifica l'immagine e la composizione di atomi all'interno della superficie della punta in metallo affilato di un oggetto.Il raggio deve essere inferiore a 50 nanometri e collocato all'interno di una camera a vuoto con pressioni estremamente basse.Viene introdotto un gas di imaging come elio o neon, mentre vengono stabilite temperature criogeniche.Dopo l'inizio di un campo elettrico, gli ioni diventano carichi positivamente e ingrandiscono la composizione della punta.
Una delle forme più avanzate di questa tecnologia è la tomografia della sonda atomica.Un rilevatore sensibile alla posizione viene utilizzato nel processo per generare immagini tridimensionali.Questo miglioramento della tecnica, usando impulsi laser, può essere utilizzato per visualizzare i componenti di altri materiali oltre ai metalli.Alcuni materiali a semiconduttore come il silicio o altri materiali isolanti possono essere analizzati utilizzando questo metodo di tecnologia della sonda atomica.
La sonda atomica è stata progettata principalmente dal fisico tedesco Erwin Wilhelm Muller nel 1967. Ulteriori scienziati, come J.A.Panitz e S. Brooks McLane si espandevano sul concetto in quel momento.Tuttavia, nel 2005 non è stato fino alla commercializzazione della sonda per atomo pulsata laser che la tecnologia è diventata molto diffusa nei settori della scienza dei materiali.