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Posted in | Nanomaterials

新しい器械は原子の引き鎖離れて精巧にできます

Published on March 31, 2010 at 6:38 PM

どのように懸命に単一原子で同様な原子の鎖の端からそれを取り外すためにの私達を発言金引っ張らなければなりませんか。* それは一度物理学者だけ興味を起こさせるか、または化学者はエンジニアによって今尋ねられていること質問するナノテクノロジーの驚くほどの進歩の測定です。 国立標準技術研究所 (NIST) で答えと、調査チームは助けるためには操縦でき、中 5 台の picometers に原子プローブの位置を保持する原子の鎖で引くことのための超安定した器械を、器械、または 0.000 の 000 の 000 の 5 センチメートルを構築しました。**

基本的な実験はスキャンのトンネルを掘る顕微鏡によって促される NIST 設計されていた器械を使用します (STM)。 プローブとして NIST の器械の使用鋭い先端に送り出される良く、純粋な金ワイヤー。 プローブは平らな金の表面に触れられ、結ぶために先端および表面原子を引き起します次に単一原子の鎖が (図を見て下さい) および遮断形作られるまで次第に引張られる。 トリックはあなたが最後の 2 個の原子が約言う分かれることのことができすべてを安定したとき保持するそのような絶妙な定位置制御とのこれをすることです; 強さを測定するためにそれを壊す前にその時単一原子の鎖の剛さそして電気導電率を、測定できます。

NIST のチームは振動隔離で他では英雄的な努力を必要とするエンジニアに従って Jon プラット結果を達成するのに間違いのもとへの利発なデザインそして執拗な関心の組合せを使用しました。 光ファイバーシステムはライトの波長より小さい動きの変更をずっと検出することができる標準的な光学干渉計にプローブの使用の隣にちょうど 1 枚のミラーとしてプローブによって触れられた同じ金の表面を取付けました。 干渉計からのシグナルが表面とプローブ間のギャップを制御するのに使用されています。 同時に、表面の間で流れる小さい電流およびプローブは接続点が接触の最後の 2 個の原子にいつ狭くなったか定めるために測定されます。 含まれるそう少数の原子があるので電子工学はプローブ間の接続点として伝導性の単一原子の感度、個別のジャンプおよび表面の狭いところと、登録できます。

新しい器械は NIST の平行研究活動と例センサーのための正確な原子スケール力、剛さが NIST の静電気力のバランスで目盛りが付いていた顕微鏡のダイビングボードそっくりの片持梁を作成するための組み合わせることができます。 ダグラススミス物理学者は組合せが各国用の測定の標準に追跡可能な方法で 2 個の金原子間の力の直接測定を可能にするべきであることを言います。 そしてどの 2 個の金原子でも本質的に同一であるので、それは他の研究者に彼らの装置に目盛りを付ける直接方法を与えます。 「私達は後私達すべての問題に行かないで彼らの器械に目盛りを付ける基準がと同時にする人々がこの種類の測定言うと」、スミスを使用できる何かありました。 「あなたが作っている測定のであなたが行っている実験何がそれ自身に持っています実在価値を目盛りを付けますか。 比較的簡単である導電率の観察によってこの単一原子の鎖にいつ得たか言うことができる電気測定をし。 それから機械測定のそれらの力が」。それに応じてあるそして器械を再測定するべきである何確認を作ることができます

nanoscale の機械工へのアプリケーションに加えて、 NIST のチームを言って下さい、 picometer のスケールの彼らのシステムの長期にわたる安定性に 1 次元システムおよび単一分子の分光学で電子の動きを調査するための約束があります。

* 原子モデルから計算される答えは力の 2 つの nanonewtons、かより少しにより 0.000 の 000 の 007 オンス以下何かべきです。

** D.T. スミス、 J.R. プラット、 F. Tavazza、 L.E. Levine および A.M. Chaka。 単一原子の鎖の調査のための超安定したプラットホーム。 J. Appl。 Phys。、出版物で、 2010 年 3 月。

Last Update: 12. January 2012 23:32

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