Posted in | Nanomaterials

Nya Instrument Kan Fint Handtag Kedja av Atoms Ifrån Varandra

Published on March 31, 2010 at 6:38 PM

Gör Hur hårt dig måste handtag på en singelatom av-let's något att säga-guld- att avriva den från avsluta av en kedja av lika atoms? * Det är en mäta av det häpnadsväckande framsteg i nanotechnology som ifrågasätter att en gång skulle har intresserat endast fysiker eller kemister nu frågas by iscensätter. Att hjälpa med svaren, har ett forskninglag på Nationalet Institute of Standards and Technology (NIST) byggt ettstall instrumenterar för att dra på kedjar av atoms, en instrumentera, som kan manövrera och rymmer placera av en atom- sond till within 5 picometers, eller 0,000 000 000 5 cm. **

Det grundläggande experiment använder NIST-planlagd instrumenterar inspirerat av scanningen som gräver mikroskopet (STM). NISTEN instrumenterar bruk som en sond en bot, rent guld- binder dragit ut till en korspets. Sonden är berörd till en guld- lägenhet ytbehandlar och att orsaka spetsen och ytbehandlar atoms till förbindelsen, och gradvist draget bort, tills enatom kedjar (se att att figurera) bildas och därefter avbrott. Trick är att göra detta med sådan utsökt positional kontrollerar att du kan berätta när de sist två atomsna ska just att avskilja, och hållen allt stöder; du kan på det peka mäter styvheten, och elektrisk conductance av singel-atomen kedjar, innan det bryter den för att mäta dess styrka.

NIST-laget använde en kombination av den klyftiga designen, och tvångsmässig uppmärksamhet till källor av felet som uppnår resultat, som skulle annars, kräver heroiska försök på vibrationsisolering, enligt iscensätter Jon Pratt. Ettoptiskt system som precis monteras bredvid sonden, använder det samma guld- ytbehandlar berört vid sonden som en avspeglar i en optisk interferometer för klassiker som är kapabel av att avkänna ändringar i rörelse som långt är mindre än våglängden av ljust. Signalera från interferometeren är van vid kontrollerar mellanrummet between ytbehandlar och sonderar. Samtidigt mätas en mycket liten elektrisk ström som flödar mellan ytbehandla och sonden för att bestämma när föreningspunkten har begränsat till de sist två atomsna i kontakt. Därför Att det finns så involverade få atoms, kan elektronik registrera, med singel-atom känslighet, de distinkt hoppen i conductivity som föreningspunkten mellan sonden och ytbehandla trångt pass.

De nya instrumenterar kan paras med ett parallellt forskningförsök på NIST att skapa en exakt atom--fjäll styrka avkännare-för exempel, en mikroskopisk dykning-stiga ombordnågot liknande cantilever vars styvhet har kalibrerats på NISTS Elektrostatiska Styrka Balanserar. Något att säga för den FysikerDouglas Smeden kombinationen bör göra möjligheten riktamätningen av styrka mellan två guld- atoms i ett långt traceable till medborgaremätningsnormal. Och därför att några två guld- atoms är i grunden identiska, skulle ger det andra forskare en riktametod av att kalibrera deras utrustning. ”Är Vi, efter något, som bemannar det, har gjort denna sort av mätningen kunde använda, som en riktlinje som kalibrerar deras, instrumenterar, utan att måste att gå till alla, besvärar oss gör,” Smednågot att säga. ”Kalibrerar sig Vad, om experiment som du utför, därför att mätningen dig är, danande har inneboende värderar? Du kan göra en elektrisk mätning som är ganska lätt, och, genom att observera conductance, du kan berätta när du har fått till denna singel-atom kedjar. Därefter kan du göra ditt mekaniska veta för mätningar att vad de styrkor bör vara och recalibrate ditt, instrumentera därmed.”,

Förutom dess applikation till nanoscalemekaniker har något att säga NIST-laget, deras systems långsiktiga stabilitet på picometerfjäll löftet för att studera rörelsen av elektroner i en-dimensionell system och singel-molekyl spektroskopi.

* Svaret som beräknas från atom-, modellerar, bör vara något under 2 nanonewtons eller mer mindre än 0,000 000 007 uns av styrka.

** D.T. Smed, J.R. Pratt, F. Tavazza, L.E. Levine och A M. Chaka. Enstall plattform för studien av singel-atomen kedjar. J. Appl. Phys., i press, Mars, 2010.

Last Update: 25. January 2012 23:40

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