Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD

新的 Nanoscale 現象可能幫助學習太陽能電池和量子計算

Published on September 27, 2010 at 3:59 AM

今天 IBM (NYSE : IBM) 研究員在評定的被評論的日記帳科學發布了突破技術一個唯一原子多久可能暫掛信息,并且產生科學家這個能力記錄,學習和 「请形象化」非常在這些原子裡面的快速現象。

正第一部電影通過高速攝影表達了移動, IBM 研究的科學家 - Almaden 使用像一個高速照相機的掃描挖洞顯微鏡快速地記錄各自的原子工作情況以速度大約以前可能一百萬的次比。 在 1981年 IBM 研究員在蘇黎世發明了掃描挖洞顯微鏡和授予了與諾貝爾獎。

使用 「泵探測」計量技術的 IBM PUMP-PROBE

对更多比二十年 IBM 科學家推進科學限定範圍使用掃描挖洞顯微鏡瞭解問題根本屬性在基本縮放比例,以在比賽更改的創新的浩大的潛在信息存儲和計算。

這個能力評定納秒快速現象開張實驗一個新的域科學家的,因為他們可以現在添加維數時間到非常快速更改發生的實驗。 要放此到透視圖,這個區別在一納秒和一秒鐘之間是大致同樣的比較作為一秒鐘到 30 年。 極大量的物理發生在那時科學家不可能以前發現。

「IBM 研究小組開發的此技術是分析的小的結構一個非常重要新的功能,并且瞭解什麼發生在短時間縮放比例」,邁克爾 Crommie,加州大學說,伯克利。 「我由概括它的可能性特別地激發對其他系統,例如 photovoltaics,高空間和時間分辨率的組合將幫助我們更好瞭解多種 nanoscale 進程重要對太陽能,包括充電的光吸收和分隔」。

除允許科學家之外更好瞭解在太陽能電池的 nanoscale 現象,此突破能用於學習區域例如:

量子計算。 Quantum 計算機是一種完全不同的類型的計算機沒一定對傳統計算機的二進制本質 - 以潛在執行今天不是可能的先進的計算。 今天突破,科學家將有一個強大的新的方式測試一種新方法的可行性到量子計算通過在表面的基本空轉。

信息存儲技術。 因為技術處理這個基本縮放比例,科學家測試磁存儲器限額。 此突破允許科學家 「看到」原子的電子和磁性并且測試信息是否在一個唯一原子可以可靠被存儲。

它如何運作

因為原子的磁性空轉更改太快速以至於不能評定直接使用以前提供瀏覽挖洞顯微鏡技術,非定常工作情況被記錄 stroboscopically,有些類似於技術首先用於今天創建電影,或者像在時間間隔攝影。

使用 「泵探測」計量技術,快速電壓脈衝 (泵脈衝) 激發這個原子和隨後的更弱的電壓脈衝 (探測脈衝) 然後評定原子的磁性的取向在有些時光在勵磁以後。 實質上,時延在泵和探測之間設置每個評定的框架時期。 逐步然後變化此延遲,并且平均磁性行動在小規模增量被記錄。  為,每次增量,科學家重複交流電壓脈衝大約 100,000 次,需要少於一秒鐘。

在這個實驗,濃厚存款在一塊绝緣層上仅一個原子并且銅水晶支持鐵原子。 此表面被選擇允許原子電子被探查,當保留他們的磁性時。 鐵原子然後確定與基本精確度在無磁性的銅原子旁邊為了控制鐵的交往與附近的原子的當地環境的。 

發生的結構在不同的磁場面前然後被評定表示他們更改他們的磁性取向的速度敏感取決於磁場。 這向顯示原子通過數量機械挖洞原子的磁矩放鬆,原子的磁性可能撤消其方向,无需穿過半成品取向的一個迷人的進程。 此知識可能允許科學家設計原子的磁性壽命使他們更長 (保留他們的磁性狀態) 或更短 (換成一種新的磁性狀態),需要創建將來的 spintronic 設備。

「此突破允許我們 - 第一次 - 瞭解信息多久在一個單個原子可以被存儲。 在此之外,這個技術有巨大潛在,因為它是可適用的對發生在 nanoscale 的物理的許多類型」,說不願意的塞巴斯蒂安, IBM 研究。 「IBM 的持續的投資在試探性和根本科學允許我們測試納米技術巨大潛在信息業的遠期的」。

來源: http://www.ibm.com

Last Update: 26. January 2012 06:41

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