میکروسکوپی جدید برای کشیدن زنجیره‌ای از اتم‌ها

چگونه می‌توان یک اتم را از زنجیره‌ای از اتم‌ها جدا کرد؟ محققان مؤسسه‌ی ملی
استاندارد و فناوری دستگاهی را ساخته‌اند که می‌توان با آن زنجیره‌ای از اتم‌ها را
کشید. با این دستگاه می‌توان در فضایی به کوچکی ۵ پیکومتر مانور داد.

این محققان با الهام از میکروسکوپ روبشی تونلی موفق به طراحی و ساخت دستگاه جدیدی
شدند. در این دستگاه از یک سیم بسیار نازک از جنس طلا به‌عنوان نوک استفاده شده‌است
که آن را به سطح ورقه‌ای از طلا نزدیک می‌کنند، این فاصله کم‌کم کاهش می‌یابد تا
جایی که پیوندی میان نوک و سطح برقرار می‌گردد. در این حالت نوک می‌تواند زنجیره‌ای
از تک‌اتم‌ها را کشیده، از سطح جدا کند. مزیت این روش آن است که می‌توان کنترل
زیادی روی فرایند داشت؛ به‌طوری که می‌توان گفت در چه زمانی دو اتم آخر از یکدیگر
جدا می‌شوند؛ بنابراین با این روش می‌توان استحکام و هدایت الکتریکی یک زنجیره‌ی
اتمی را محاسبه کرد.

یک سیستم نوری- فیبری در این دستگاه قرار داده شده که به‌عنوان یک آیینه در
اینترفرومتر نوری کلاسیک عمل کرده و هر تغییر در جنبش نوک را در حد کمتر از
طول موج نور شناسایی می‌کند. سیگنال ایجادشده از اینترفرومتر فاصله‌ی موجود
میان نوک و سطح را کنترل می‌کند. علاوه ‌بر این یک جریان الکتریکی سطح و
نوک وجود دارد که با آن می‌توان زمان رسیدن نوک به فاصله‌ی دو اتمی سطح را
مشخص کرد.

به این دستگاه می‌توان حسگر نیروی اتمی بسیار دقیق اضافه کرد و با آن نیروی
میان دو اتم را به دست آورد.