Posted in | Nanomaterials

Новая Аппаратура Может Чувствительно Цепь Тяги Атомов Врозь

Published on March 31, 2010 at 6:38 PM

Как крепко вы должны вытянуть на одиночном атоме -let's мнени-золото разделить его от конца цепи близких атомов? * Измерение удивительнейшего прогресса в нанотехнологии которая спрашивает что раз заинтересовал только физиков или химики теперь спрашиваются инженерами. Для того чтобы помочь с ответами, научно-исследовательская группа на Национальном институте стандартов и технологий (NIST) построила ультра-стабилизированную аппаратуру для тащить на цепях атомов, аппаратуру которая могут провести маневр и держат положение атомного зонда до не познее 5 picometers, или 0,000 000 000 5 сантиметра. **

Основной эксперимент использует NIST-конструированную аппаратуру воодушевлянную микроскопом прокладывать тоннель скеннирования (STM). Пользы аппаратуры NIST как зонд штраф, провод червонного золота нарисованный вне к острой подсказке. Зонд коснут к плоской поверхности золота, причиняющ атомы подсказки и поверхности скрепить, и постепенно вытягивано прочь до тех пор пока не сформирована цепь одиночн-атома (см. диаграмму) и после этого проломы. Выходка сделать это с таким восхитительным позиционноцикловым управлением которое вы можете сказать когда последние 2 атома около отделить, и держите все устоичивой; вы можете на том измерении пункта жесткость и электрическая електропроводимостьь цепи одиночн-атома, перед ломать его для того чтобы измерить свою прочность.

Команда NIST использовала конструкцию сочетание из ухищренную и обсессивнофобическое внимание к источникам ошибки для того чтобы достигнуть результатов которые в противном случае требовали бы героикоромантических усилий на изоляции вибрации, согласно инженеру Джну Pratt. Волоконнооптическая система установила как раз рядом с пользами зонда такую же поверхность золота коснутую зондом как одно зеркало в классицистическом оптически интерферометре способном обнаруживать изменения в движении далеко более малом чем длина волны света. Сигнал от интерферометра использован для того чтобы контролировать зазор между поверхностью и зондом. Одновременно, малюсенький электрический ток пропуская между поверхностью и зонд измерены для того чтобы определить когда соединение суживало к последним 2 атомам в контакте. Потому Что настолько немногие включили атомы, котор, электроника может зарегистрировать, с чувствительностью одиночн-атома, определенными скачками в проводимости как соединение между зондом и узкими частями поверхности.

Новую аппаратуру можно спарить с параллельным усилием исследования на NIST создать точное усилие датчик-для примера, микроскопическое атомн-маштаба подныривани-доск-как cantilever жесткость которого была откалибрирована на Балансе Силы Электростатического Поля NIST. Физик Дуглас Смит говорит что комбинация должна делать возможным сразу измерение усилия между 2 атомами золота в путе traceable к национальным стандартам измерения. И потому что любые 2 атома золота существенно идентичны, то дало бы другим исследователям метод прямого сопротивления калибрировать их оборудование. «Мы после того как что-то которому люди которые делают этот вид измерения смогли использовать по мере того как отметка уровня для того чтобы откалибрировать их аппаратуры без пойти к полностью тревоге мы делает,» Смита говорят. «Что если эксперимент, то вы выполняете калибрирует потому что измерение вы делаете имеет внутреннеприсущие значения? Вы можете сделать электрическое измерение которое справедливо легко и путем наблюдать електропроводимостьью вы можете сказать когда вы получали к этой цепи одиночн-атома. После Этого вы можете сделать ваш механически знать измерений чему те усилия должны быть и recalibrate ваша аппаратура соответственно.»

В дополнение к своему применению к механикам nanoscale, скажите команду NIST, долгосрочная стабильность их системы на маштабе picometer имеет посыл для изучать движение электронов в одноразмерных системах и спектроскопии одиночн-молекулы.

* Ответ, высчитанный от атомных моделей, должен быть что-то под 2 nanonewtons, или меньш чем 0,000 000 007 унциями усилия.

** D.T. Смит, J.R. Pratt, F. Tavazza, L.E. Levine и A.M. Chaka. Ультра-стабилизированная платформа для изучения цепей одиночн-атома. J. Appl. Phys., в давлении, Март 2010.

Last Update: 13. January 2012 01:44

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit