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Posted in | Nanomaterials

新的儀器精美地能原子拉鏈分開

Published on March 31, 2010 at 6:38 PM

您多麼艱苦必須拉在唯一原子讓我們發言權金子從類似原子鏈子的末端分開它?* 它是令人驚訝的進展的評定在問的納米技術方面曾經將感興趣只有物理學家或化學家由工程師現在問。 要幫助與答復,研究小組在國家標準技術局 (NIST) 建立可能操縱并且擔任基本探測職務到在之內 5 個微微米為拖輪的一臺超穩定的儀器在原子鏈子,儀器或者 0.000 000 000 5 厘米。**

這個基本的實驗使用掃描挖洞顯微鏡啟發的一臺 NIST 被設計的儀器 (STM)。 NIST 儀器用途作為探測一個細致,純金電匯擬訂對一個鋒利的技巧。 探測涉及對平面的金表面,造成技巧和表面原子結合,并且逐漸離開,直到單一原子鏈子 (參見圖) 被形成然後中斷。 竅門是執行此與您能告訴的這樣精妙的位置的控制當前二個原子將分隔時,并且拿著一切平穩; 您能在中斷它前評定其力量那時評定單一原子鏈子的僵硬和電子導率。

NIST 小組使用聰明的設計和縈繞關注的組合對誤差源根據工程師 Jon 普拉特取得將否則要求英勇工作成績在隔振的結果。 一個光導纖維的系統在探測用途旁邊小於光波長掛接探測涉及的同一金表面作為一個鏡子在一臺經典光學干涉儀能够檢測在移動上的變化。 從干涉儀的信號用於控制表面和探測之間的空白。 同時,微小的電流流在表面之間的和探測被評定確定這個連接點什麼時候縮小對在聯絡的前二個原子。 由於有那麼介入的少量原子,電子可能登記,與單一原子區分、明顯的上漲在傳導性作為連接點在探測之間和表面狹窄。

新的儀器可以與在 NIST 的一個並行研究工作配對創建準確基本縮放比例強制傳感器為示例,僵硬在 NIST 的靜電力平衡被校準了的一個微觀像潛水董事會的懸臂。 物理學家道格拉斯史密斯說這個組合應該使這個直接測量成為可能在二個金原子之間的強制用方式可追蹤對國家評定標準。 并且,因為所有二個金原子根本是相同的,那將產生其他研究員校準他們的設備一個直接方法。 「我們是,在人們執行這種評定可能使用的事後,當校準他們的儀器的基準,而不必去所有麻煩我們」,史密斯說。 「您執行的實驗若校準自己,因為您做的評定有固有值? 您能做是非常容易的,并且通過觀察導率您能告訴的一個電子評定您什麼時候有此單一原子鏈子。 然後您能做您機械評定知道什麼那些強制應該相應地是和重新校正您的儀器」。

除其在 nanoscale 機械工的應用之外, NIST 小組请說,他們的在微微米縮放比例的系統的長期穩定性有學習的電子的移動承諾在一維系統和單一分子分光學方面。

* 這個答復,計算從原子模型,應該是某事在 2 nanonewtons 或者少於 0.000 000 007 盎司強制以下。

** D.T. 史密斯, J.R. 普拉特, F. Tavazza, L.E. Levine 和 A.M. Chaka。 單一原子鏈子的研究的一個超穩定的平臺。 J. Appl。 Phys。,在新聞中, 2010年 3月。

Last Update: 25. January 2012 17:17

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