اسکنر رویت کننده تک الکترون

شرکت آی بی ام موفق شد، اسکنر تازه ای را تکمیل کند که می تواند موقعیت یک الکترون واحد را بدقت مشخص کند. این اسکنر راه را برای مشاهده موقعیت اتمها در درون ترانزیستورها و نیز تهیه تصاویر دقیق ساختار داخل ملکول ها هموار می کند.

کد خبر: ۴۶۶۴۴

شیوه های تصویرپردازی مغناطیسی که هم اکنون در دستگاه های اسکنر استفاده می شود در حد بررسی بافتهای موجود زیر لایه پوست یا استخوان های بیماران قدرت دارد.
این فناوری با استفاده از آشکارسازی پروتون ها در درون ملکول های آب و ردیابی حرکت آنها به وسیله یک میدان مغناطیسی که با استفاده از یک سیم پیچ تولید می شود، عمل می کند.
اما این اسکنرها برای تولید اطلاعات مناسب به وجود دست کم یک تریلیون پروتون در هر موضع خاص نیاز دارند، زیرا اسپین پروتون که در مجاورت میدان مغناطیسی موجب به حرکت در آمدن این ذرات می شود، بسیار ضعیف است و تنها تجمع شمار زیادی از پروتون ها تراز اسپین را به حد مناسبی برای آشکار سازی ارتقا می دهد.
متخصصان آی بی ام موفق شده اند با ساخت یک میکروسکوپ الکترونی که دارای یک بازو در ابعاد نانو دارد، موقعیت تک الکترون ها را مشخص کنند.
بازوی این میکروسکوپ که مجهز به یک نوک مغناطیسی است نانومتر طول و نانومتر عرض دارد. این بازوی مغناطیسی که به میکروسکوپ امکان می دهد، تصاویری سه بعدی تهیه کند، می تواند نیروی بسیار ضعیفی را که به وسیله یک الکترون تولید می شود و معادل یک نیوتن است اندازه گیری کند.
10سال پیش زمانی که نخستین نمونه از این میکروسکوپ ها تولید شد، بازوی آن تنها قادر به اندازه گیری نیرویی بود که یک تریلیون مرتبه قدرتمندتر از نیرویی است که نسل تازه این میکروسکوپ قادر به تشخیص آن است.
اگر قرار باشد از این میکروسکوپ برای تصویربرداری از ملکول ها استفاده شود، باید درجه حساسیت آن بازهم افزایش یابد زیرا در شناسایی مولکول های زنده باید از اسپین اتمها استفاده کرد که به مراتب ضعیف تر از اسپین تک الکترون ها است.
در حال حاضر تنها روش بررسی ملکول ها، استفاده از پرتو قدرتمند ایکس در بلورنگاری است ؛ اما این روش نیز تنها درباره آن دسته از ملکول ها کاربرد دارد که ساختاری بلوری (کریستالی) دارند.
میکروسکوپ های اتمی موجود نیز می توانند موقعیت اتمها را زیر سطح تراشه های الکترونیک در یک فضای دوبعدی آشکارکنند؛ اما برخلاف میکروسکوپ جدید قادر نیستند موقعیت تک الکترون ها را دردرون ترانزیستورها مشخص کنند و نقایص ساختاری آنها را آشکار کنند.