透射电子显微镜展示世界上最小的电影：放大1亿

大家好，这里是老上光显微镜知识课堂，在这里你可以学到所有关于显微镜知识，好的，请看下面文章： 吉尼斯电影，一个男孩和His Atom，使用数千个放置的原子创造近250帧的停止运动动画。
    
     男孩和他的原子描绘了一个叫原子（Atom）的角色，他以原子为朋友，开始了一个有趣的旅程，包括跳舞、接球和蹦床。在活泼的背景音乐下，这部电影以一种独特的非研究性的方式传达科学概念，展示了sc的魅力。科学世界
    
     BM研究所项目主任安德烈亚斯·海因里奇（AndreasHein.）说：通过挥手，人们可以使原子移动，通过捕获、定位和形成原子，在原子水平上制作原创电影是一门严谨的科学，也是一种全新的方法。这部电影是一个分享原子级世界的有趣方式，向普通人展示科学的挑战和喜悦。
    
     为了制作这部电影，科学家们使用IBM发明的扫描隧道显微镜/STM（Scanning Tunneling Microscope/STM）来移动原子。
    
     IBM研究所的科学家Christopher Lutz说：这个诺贝尔奖得主的工具使科学家们将世界呈现为一个原子。这个装置重达两吨，工作温度为零下268摄氏度，并以摩尔数放大原子表面。控制温度、压力和振动的能力使我们的IBM研究实验室成为世界上少数几个能如此地移动原子的地方之一。
    
     IBM的研究人员使用STM控制一根沿着铜表面的超尖针，以便在标准计算机上感应原子远程移动。该针距铜表面仅1纳米，10亿分之一米，并且能够真正地吸引表面上的原子和分子，从而地进行plac。移动的原子发出独特的声音，这些声音是决定原子移动了多少位置的关键反馈。
    
     制作世界上最小的电影对IBM来说并不是一个新想法。几十年来，IBM研究所的科学家们一直在研究纳米级的材料，试图探索数据存储的极限等等。
    
     基于摩尔定律经过几十年的发展，随着计算机电路缩小到原子尺寸，芯片设计人员正在接近传统技术的物理极限。原子具有受控良好的表面，并且能够探索原子磁性和特性的非常规方法。IBM科学家识别新的计算路径。
    
     IBM的研究人员最近用工程数据存储设备所用的最小物体的单个原子创造了世界上最小的磁势。他们首先回答了需要多少原子才能可靠地存储一点磁性信息的问题：12。相比之下，在现代计算机或电子设备上存储一个比特的数据需要大约一百万个原子。如果这种原子级的存储技术在商业上可用，那么有，它可以把所有的电影都存储在一个钉帽大小的设备中。
    
     海因里希说：这项研究指出了一个新的方向，即探索超越短期工程解决方案的前瞻性命题。随着数据的产生和消耗的增加，数据存储所占用的空间需要进一步降低到原子水平。这些技术提出新的计算架构，并在制作这部电影时以另一种方式存储数据。
    
     自从台显微镜发明以来，世界各地的研究人员和科学家一直在寻找新的方法来进一步了解微观世界。1981年，IBM的两位研究人员，Gerd Binnig和海因里希Rohrer，发明了扫描隧道显微镜（STM），为麦克风开辟了一个新的世界。天体科学
    
     宾尼格和罗勒的空前发明使科学家能够观察由分子和原子组成的世界。STM在1986年获得了诺贝尔物理学奖，被广泛认为是打开了纳米技术和包括电化学、半导体在内的广泛探索领域的大门。肿瘤科学与分子生物学
    
     STM是由两位科学家共同开发的，他们希望进一步扩展科学研究的范围。通过70年代末在IBM的苏黎世实验室合作，宾尼格和罗勒以超导研究为背景，热衷于研究原子表面，这是一个复杂而复杂的问题。融合学科因其独特的表面特征而为科学家所关注，然而其探索受限于现有工具的状态，没有技术允许科学家直接探索表面的电子结构和缺陷。
    
     普通显微镜使用光学透镜来观察小于光波长的物体。电子显微镜可以观察比光学显微镜分辨率更高的小物体，但它不能清楚地看到单个原子。
    
     因此，宾尼格和罗勒决定设计他们自己的仪器来观察和处理纳米级的原子。为了做到这一点，他们开始实验隧穿，一种量子现象，其中原子从固体表面分离出来，形成一个覆盖表面的云；当另一个表面应用时。云层叠加在云层上，交换了原子。
    
     Binnig和Rohrer发现，通过在很短的距离内调整样品表面上尖锐的金属线，可以测量到线与表面之间的电流。电流的变化可以提供关于内部结构和表面的高度地形信息。我们可以在样品表面建立三维原子图。
    
     1979年1月，Binnig和Rohrer提交了STM的个专利申请。很快，在同事Christoph Gerber的帮助下，他们开始设计和制造显微镜。
    
     在设计STM的最初几个月里，两位发明人必须对原来的设计进行一系列的调整，以便地产生如此小规模的测量。提高探针丝本身的清晰度。
    
     他们的个测试是金晶体的表面结构。最后的图像显示了行与被一个原子隔开的大平台之间的原子间距。正如宾尼在诺贝尔奖颁奖典礼上告诉我的初始实验一样，我注视着图像。新世界。
    
     经过对多重显微镜的几次调整，机械设计的精度大大提高，图像也更加清晰。不久，世界科学奖开始认识到宾尼格和罗勒发明的重要性，这是历史上次理解每个原子，分子在纳米尺度的世界中。
    
     台STM制造五年后，诺贝尔物理学奖授予了宾尼格和罗勒，诺贝尔委员会说，这项发明开辟了物质结构研究的新领域。宾尼格和罗勒的突破性发明是纳米技术发展的起点。搜索。IBM是该领域的先驱，由于其高分辨率的成像能力和广泛的适用性，STM主要应用于物理、化学、工程设计和材料科学等领域。
    
     原子力显微镜（AFM）是STM的后裔。它是由宾尼格于1986开发的。它通过成像非导电材料开辟了显微镜的新应用领域。除了原子力显微镜，宾尼格和罗勒的扫描隧道显微镜已经导致了仪器和技术的出现，这些仪器和技术革命性地改变了我们观察、探索和处理以前未观测到的物质的能力。适应证和资料。
    
    
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