모든 물질은 양핵과 음전자로 이루어져 있어, 아주 짧은 거리에서도 서로 겹치고 서로 보상한다. 전통적인 방법은 나노 스케일에서 많은 재질의 특성과 기능을 결정하는 이러한 작은 영역 필드의 정량 측정을 허용하지 않습니다. 이 전세 영상을 찍을 수 있는 거의 모든 기존 방법은 전하에 의한 힘의 측정을 기초로 한다. 그러나 이러한 힘은 나노 척도에서 발생하는 다른 힘과 구별하기 어려워 정량 측정을 방해한다. 그러나, 4 년 전, Forsonsiqin 센터의 과학자들은 완전히 다른 원리에 기반한 방법을 발견했다.
퀀텀닷 현미경을 스캔하는 것은 단일 유기 분자 (퀀텀닷) 를 프로브로 사용하는 원자력 현미경의 꼭대기에 부착하는 것이다. 이 분자는 매우 작아서, 우리는 제어 가능한 방식으로 원자력 현미경 꼭대기에 있는 단일 전자를 분자에 부착할 수 있다. 연구원들은 즉시 이 방법의 전망을 깨닫고 특허 신청을 제출했다. 그러나 실제 응용은 아직 갈 길이 멀다. 처음에, 이것은 단지 놀라운 효과일 뿐, 그 적용 가능성은 제한되어 있다. 이제 모든 것이 달라졌다. 우리는 단일 원자와 분자의 전기장을 시각화할 수 있을 뿐만 아니라, 그것들을 정확하게 수량화할 수 있다. 이는 룩셈부르크 파트너의 이론 계산과 비교함으로써 입증되었습니다.
또한 샘플은 넓은 영역에서 이미징할 수 있으므로 다양한 나노 구조를 동시에 표시할 수 있으며 한 시간 이내에 자세한 이미지를 얻을 수 있습니다. 연구원들은 몇 년 동안 이 방법을 연구하여 결국 일관된 이론을 얻었다. 이러한 매우 선명한 이미지를 생성하는 이유는 현미경의 끝이 샘플과 비교적 큰 거리, 약 2 ~ 3 나노미터, 즉 일반 원자력 현미경에 대해서는 상상도 할 수 없는 효과다. (알버트 아인슈타인, 원자력, 원자력, 원자력, 원자력, 원자력, 원자력, 원자력, 원자력, 원자력, 원자력) 이 경우 한 샘플의 모든 요소가 퀀텀닷 전기장에 영향을 미치므로 측정할 수 있다는 것을 아는 것이 중요합니다. 현미경의 바늘끝은 마치 보호막처럼 샘플의 먼 곳의 파괴적인 자기장을 억제할 수 있다.
따라서 차폐 전기장의 영향은 기하급수적으로 떨어지고, 퀀텀닷 주변의 직접 영역만 탐지하므로 해상도가 이상적인 점 탐지기보다 훨씬 높습니다. 줄리치의 연구원들은 전체 샘플 표면을 측정하는 속도를 마그데부르크 오토 폰 그리크 대학의 한 파트너에게 돌렸다. 그곳의 엔지니어들은 스캔 샘플의 복잡함과 반복 순서를 자동화하는 컨트롤러를 개발했다. 원자력 현미경의 작동 원리는 녹음기와 비슷하다. 바늘끝이 샘플을 통과하여 표면의 전체 이미지를 함께 꿰매었다. 그러나 퀀텀닷 현미경을 스캔하는 사전 작업에서는 샘플의 개별 위치로 이동해야 합니다.
한 스펙트럼을 측정하고, 다음 위치로 이동하고, 다른 스펙트럼을 측정하는 등 이러한 측정 결과를 단일 이미지로 결합할 수 있습니다. 마그데부르크 엔지니어의 컨트롤러를 통해 이제 일반 원자력 현미경을 사용하는 것처럼 전체 표면을 간단히 스캔할 수 있습니다. 과거 분자는 5-6 시간이 걸렸지만, 지금은 한 시간 안에 수백 개의 분자가 포함된 샘플 영역을 영상화할 수 있다. 그러나 측정 준비에 많은 시간과 정력이 필요하다는 단점도 있다. 퀀텀닷 측정으로서 분자는 바늘끝에 미리 부착해야 하는데, 이는 저온 진공 상태에서만 가능하다. 이와는 대조적으로, 일반 원자력 현미경은 진공이나 복잡한 준비 없이 실온에서도 작동할 수 있다.
그런데 태평양 제 3 연구소 소장 스테판? Stefan Tautz 교수는 이것에 대해 낙관적이다: 이것은 우리의 선택을 제한할 필요가 없다. 이 방법은 여전히 혁신적이며 첫 번째 프로젝트에 흥분하기 때문에 실제로 무엇을 할 수 있는지 보여줄 수 있습니다. 퀀텀닷 현미경에는 많은 응용 분야가 있는데, 반도체 전자학은 원자가 그 기능을 바꿀 수 있는 필드 규모의 경계를 추진하고 있다. 정전기 상호 작용은 촉매제 등 다른 기능성 물질에서도 중요한 역할을 한다. 생체 분자의 표상은 또 다른 방법이다. 바늘끝과 샘플 사이의 거리가 크기 때문에 이 방법은 독특한 3 차원 구조를 가진 DNA 분자의 표면과 같은 거친 표면에도 적용됩니다.