Atominis zondas yra mikroskopas, turintis raiškos galimybes žiūrėti ir analizuoti atominio dydžio objektus. Konkrečiai, atomo zondas naudojamas medžiagų mokslo srityje – disciplinoje, kuri įvairias medžiagos savybes taiko kitiems mokslams ir inžinerinei pramonei. Prietaisas leidžia mokslininkams ištirti molekulinę struktūrą atominiu lygiu ir nustatyti makroskopines medžiagų savybes. Taikomoji fizika, chemija, nanomokslai ir teismo ekspertizės inžinerija naudoja instrumentą, kad nustatytų tyrimams būtinų komponentų charakteristikas.
Vienas iš svarbių atominio zondo mikroskopo aspektų yra skrydžio laiko spektroskopijos technologijos naudojimas. Ši technika matuoja laiko tarpą, per kurį atomas ar kiti objektai keliauja per tam tikrą terpę. Jis taip pat gali būti naudojamas su įvairiais energijos reiškiniais, tokiais kaip elektromagnetinės bangos. Tikslas – nustatyti kelio greitį arba ilgį ir nustatyti dalelės ar kitų reiškinių srautą. Iš esmės jonams pagreitinti terpėje naudojamas elektrinis laukas, kuris gali išmatuoti kinetinę energiją ir naudojamas greičiui nustatyti.
Lauko jonų mikroskopija taip pat naudojama atomo zonde kaip analizės metodas. Tai identifikuoja atomų vaizdą ir sudėtį objekto aštraus metalinio galo paviršiuje. Spindulys turi būti mažesnis nei 50 nanometrų ir turi būti patalpintas vakuuminėje kameroje su ypač žemu slėgiu. Įvedamos vaizdinės dujos, tokios kaip helis arba neonas, o nustatomos kriogeninės temperatūros. Po to, kai pradeda veikti elektrinis laukas, jonai tampa teigiamai įkrauti ir padidina antgalio sudėtį.
Viena iš pažangiausių šios technologijos formų yra atomo zondo tomografija. Padėčiai jautrus detektorius naudojamas trimačiams vaizdams generuoti. Šis technikos patobulinimas, naudojant lazerio impulsus, gali būti panaudotas kitų medžiagų, išskyrus metalus, komponentams peržiūrėti. Tam tikros puslaidininkinės medžiagos, tokios kaip silicis ar kitos izoliacinės medžiagos, gali būti analizuojamos naudojant šį atominio zondo technologijos metodą.
Atominį zondą pirmiausia sukūrė vokiečių fizikas Erwinas Wilhelmas Mulleris 1967 m. Kiti mokslininkai, tokie kaip JA Panitz ir S. Brooks McLane, tuo metu išplėtė koncepciją. Tačiau tik tada, kai 2005 m. buvo komercializuotas lazerinis impulsinis atomo zondas, ši technologija tapo labai paplitusi medžiagų mokslo srityse.