پژوهشگران دانشگاه تهران، سطح کیفیت میکروسکوپ‌های نیروی اتمی را برای انجام عملیات تصویربرداری و نیز بهبود دقت دستکاری در مقیاس نانو بالا بردند.
افزایش کیفیت میکروسکوپ‌های نیروی اتمی
پژوهشگران دانشگاه تهران، سطح کیفیت میکروسکوپ‌های نیروی اتمی را برای انجام عملیات تصویربرداری و نیز بهبود دقت دستکاری در مقیاس نانو بالا بردند.
مهندس امیر فرخ‌پیام، دانشجوی دکتری نانوالکترونیک، پروژه‌ای را با هدف بالا بردن کیفیت و دقت تصویربرداری میکروسکوپ نیروی اتمی در دانشگاه تهران، انجام داده و برای نیل به این مهم، سیستم تخمینگر تغییرات سطح نمونه و ترکیب آن با کنترل‌کننده پیشرفته را طراحی کرده است.
وی در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو در مورد نحوه انجام این کار چنین گفت: «روش انجام این پژوهش، بر اساس طراحی مشاهده‌گری تطبیقی به منظور تخمین ارتفاع و تغییرات سطح نمونه با استفاده از روش‌های غیرخطی تطبیقی و ترکیب آن با کنترل کننده‌ای غیر خطی (که بر اساس روش خطی‌سازی بازخورد حالت خروجی کار می‌کند) است.
لذا در ابتدا میکروسکوپ نیروی اتمی و نیروهای مرتبط با کار آن در ابعاد نانو، مدل‌سازی و تغییرات سطح نمونه‌ها و ذرات مختلف در ابعاد نانو مورد ارزیابی قرار گرفت. در ادامه با طراحی رویتگر و کنترل‌کننده، سیستم طراحی شده با مدل میکروسکوپ، ترکیب و با انجام شبیه‌سازی‌های کامپیوتری و تحلیل عددی، صحت الگوریتم ارائه شده مورد ارزیابی قرار گرفت و در نهایت با دیگر روش‌های متداول مقایسه گردید».
با این میکروسکوپ نیروی اتمی، می‌توان تغییرات سطح نمونه را برای تصویربرداری در مد غیر تماس، به صورت هم‌زمان و در سرعتی بسیار بالا، انجام داد که در نهایت منجر به افزایش قدرت تفکیک تصویر، بالا رفتن سرعت روبش و نیز افزایش صحت تصویر و همچنین بالا رفتن کیفیت و وضوح آن در برابر اغتشاشات محیط، همچون لرزش‌های وارد بر میکروسکوپ و سیستم اندازه‌گیری موقعیت سوزن میکروسکوپ می‌گردد.
جزئیات این پژوهش که با همکاری دکتر مرتضی فتحی‌پور و دکتر محمدجواد یزدان‌پناه انجام شده، در مجله Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures (جلد ۴، صفحات ۴۲۹-۴۴۲، سال ۲۰۰۹) منتشر شده است.
