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新的仪器精美地能原子拉链分开

Published on March 31, 2010 at 6:38 PM

您多么艰苦必须拉在唯一原子让我们发言权金子从类似原子链子的末端分开它?* 它是令人惊讶的进展的评定在问的纳米技术方面曾经将感兴趣只有物理学家或化学家由工程师现在问。 要帮助与答复,研究小组在国家标准技术局 (NIST) 建立可能操纵并且担任基本探测职务到在之内 5 个微微米为拖轮的一台超稳定的仪器在原子链子,仪器或者 0.000 000 000 5 厘米。**

这个基本的实验使用扫描挖洞显微镜启发的一台 NIST 被设计的仪器 (STM)。 NIST 仪器用途作为探测一个细致,纯金电汇拟订对一个锋利的技巧。 探测涉及对平面的金表面,造成技巧和表面原子结合,并且逐渐离开,直到单一原子链子 (参见图) 被形成然后中断。 窍门是执行此与您能告诉的这样精妙的位置的控制当前二个原子将分隔时,并且拿着一切平稳; 您能在中断它前评定其力量那时评定单一原子链子的僵硬和电子导率。

NIST 小组使用聪明的设计和萦绕关注的组合对误差源根据工程师 Jon 普拉特取得将否则要求英勇工作成绩在隔振的结果。 一个光导纤维的系统在探测用途旁边小于光波长挂接探测涉及的同一金表面作为一个镜子在一台经典光学干涉仪能够检测在移动上的变化。 从干涉仪的信号用于控制表面和探测之间的空白。 同时,微小的电流流在表面之间的和探测被评定确定这个连接点什么时候缩小对在联络的前二个原子。 由于有那么介入的少量原子,电子可能登记,与单一原子区分、明显的上涨在传导性作为连接点在探测之间和表面狭窄。

新的仪器可以与在 NIST 的一个并行研究工作配对创建准确基本缩放比例强制传感器为示例,僵硬在 NIST 的静电力平衡被校准了的一个微观象潜水董事会的悬臂。 物理学家道格拉斯史密斯说这个组合应该使这个直接测量成为可能在二个金原子之间的强制用方式可追踪对国家评定标准。 并且,因为所有二个金原子根本是相同的,那将产生其他研究员校准他们的设备一个直接方法。 “我们是,在人们执行这种评定可能使用的事后,当校准他们的仪器的基准,而不必去所有麻烦我们”,史密斯说。 “您执行的实验若校准自己,因为您做的评定有固有值? 您能做是非常容易的,并且通过观察导率您能告诉的一个电子评定您什么时候有此单一原子链子。 然后您能做您机械评定知道什么那些强制应该相应地是和重新校正您的仪器”。

除其在 nanoscale 机械工的应用之外, NIST 小组请说,他们的在微微米缩放比例的系统的长期稳定性有学习的电子的移动承诺在一维系统和单一分子分光学方面。

* 这个答复,计算从原子模型,应该是某事在 2 nanonewtons 或者少于 0.000 000 007 盎司强制以下。

** D.T. 史密斯, J.R. 普拉特, F. Tavazza, L.E. Levine 和 A.M. Chaka。 单一原子链子的研究的一个超稳定的平台。 J. Appl。 Phys。,在新闻中, 2010年 3月。

Last Update: 12. January 2012 07:56

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