광학현미경, 전자현미경이은 ‘제3세대 현미경’으로 불린다. 원자현미경은 진공에서만 관찰이 가능한 전자현미경과 달리, 대기 중에서 쉽게 사용할 수 있다. 시료를 수평 방향뿐 아니라 수직 방향에서도 측정이 가능하며, 시료의 물리적 성질뿐 아니라 전기적 성질까지 알아낼 수 있다. 광학현미경의 배율이 최고 수천 배, 전자현미경의 배율이 최고 수십만 배인 데 비해 원자현미경의 배율은 최고 수천만 배여서 원자 하나하나를 자세히 관찰할 수 있다. 현재 기술로 원자 지름의 수십분의 1(0.01㎚)까지도 측정이 가능하다. 원자현미경은 극미의 세계를 보여줄 뿐 아니라 원자 하나하나를 원하는 위치로 움직일 수 있다. 그래서 원자현미경을 ‘나노세계 눈과 손’이라 부른다
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