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掃描式穿隧電子顯微鏡速度大躍進

美國物理學家對掃描式穿隧電子顯微鏡(scanning tunneling microscope, STM)做了一項聰明但簡單的改良，竟使STM擷取影像的速度提高了100倍！研究小組在STM上添加了一套特別設計的射頻電路(RF circuit)，使STM能以10 MHz的速率操作，這將有助於研究人員了解原子及電子在固體上如何移動。

問世於25年前的STM是取得原子級影像的利器，其操作原理是測量探針尖端及導電樣品間的穿隧電流(tunneling current)的大小，不過它有一個缺點，就是其時間解析度(相當於頻寬)只有約10-100 kHz，這是因為穿隧電流的讀取電路有雜散電容(stray capacitance)。在高頻時，這些寄生電容會導致線圈短路，頻寬因而降低。

最近，Kaml Ekinci及其在波士頓大學和康乃爾大學的伙伴成功地將頻寬擴展100倍，變成10 MHz，他們憑藉的是在STM中加上一個電感-電容共振電路(resonant LC circuit)，擺脫寄生電容的干擾，因而能在更短的時間尺寸下測量穿隧電流的變化。換言之，研究人員現在有能力測量穿隧電流的高頻部份了。

這項新技術提供了兩種新應用：奈米級的快速溫度測量及運動/位置測量。Ekinci表示，研究人員只需採用該小組的技術，就可以直接改良現有的STM架構，而升級後的STM將可協助科學家研究如超導等奇異的材料，或進行以往辦不到的測量。

目前Ekinci的小組正在建造下一代的RF STM。在新的顯微鏡系統中，他們將能更精確地控制溫度及真空條件。詳見Nature 450, p.85 (2007)。

原始網站: [url]http://nanotechweb.org/cws/article/tech/31694[/url]

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好消息，期待商品化仪器的出现。:good1 :lol :time:

繁体的看作有点费劲:lol