غالبًا ما تكون الأجهزة، بدءًا من الهواتف الذكية وحتى أجهزة الطهي المتعددة، التي تؤدي وظائف متعددة، أكثر ملاءمة وفعالية
نحن تصف خطتنا لخلقجهاز ليقوم الآخرون بنسخه. يمكنهم تعديل الأدوات المتوفرة لديهم؛ لم يعودوا بحاجة لشراء معدات جديدة.
جوزيف ستراسيو، باحث في NIST
أخذ القياسات في نفس الوقت على مقياس مننانومتر إلى مليمتر ، يمكن للباحثين بفضل الجهاز التركيز على المصدر الذري لبعض الخصائص غير المعتادة للمواد. يمكن أن تكون لا تقدر بثمن لأجهزة الكمبيوتر وأجهزة الاتصالات من الجيل التالي.
الخصائص التي يهتم بها العلماءتدفق التيار الكهربائي بدون مقاومة ، بالإضافة إلى الطفرات الكمومية للمقاومة الكهربائية ، والتي يمكن أن تكون بمثابة مفاتيح كهربائية جديدة. بالإضافة إلى ذلك ، يهتم الباحثون بالطرق الجديدة لتصميم بتات الكم - يمكن أن تؤدي إلى إنشاء أجهزة كمبيوتر كمومية ذات الحالة الصلبة.
للمواد الكمومية ، والتي تتكون عادة منمن طبقة أو أكثر من الطبقات الرقيقة ذريًا ، تستمر التأثيرات الكمية القوية بين مجموعات الإلكترونات على مسافات طويلة. تؤدي هذه التأثيرات إلى خصائص يمكن استخدامها في التقنيات الجديدة.
لدراسة خصائص الكم بشكل أكثر دقةالمواد ، قام العلماء بدمج ثلاث أدوات قياس دقيقة في جهاز واحد. يفحص جهازان ، هما مجهر القوة الذرية (AFM) ومجهر المسح النفقي (STM) ، الخصائص المجهرية للمواد الصلبة. في الوقت نفسه ، تسجل الأداة الثالثة الخصائص العيانية للنقل المغناطيسي - تدفق التيار في وجود مجال مغناطيسي.
لإنشاء الجهاز ، طور العلماء AFM وجهاز قياس مغناطيسي يكون أكثر إحكاما ويحتوي على أجزاء متحركة أقل من الإصدارات السابقة. ثم قاموا بدمج الأدوات مع STM الموجودة.
فوق: صورة للعينة داخل وحدة مسبار المسح تظهر ثمانية اتصالات كهربائية مع اللوحة التي تحتوي على العينة المراد فحصها. في الوسط يمكنك رؤية طرف المسبار وانعكاسه في العينة. القاع: صورة للقوة الذرية لعينة من الألومنيوم توضح ترتيب الذرات. يوضح المنحنى الأحمر أن طبقة الألومنيوم فائقة التوصيل في وجود تيار كهربائي بجهد صفري. الائتمان: شيكل
يستخدم كل من STM وAFM طرفًا مدببًا لفحص التركيب الذري للأسطح.
يتم تثبيت المجموعة داخل جهاز ناظم البردالذي يبرد النظام إلى جزء من مائة درجة فوق الصفر المطلق. عند درجة الحرارة هذه ، يتم تقليل الاهتزاز الكمي العشوائي للجسيمات الذرية وتصبح التأثيرات الكمومية واسعة النطاق أكثر وضوحًا وأسهل في القياس. الجهاز ثلاثة في واحد ، المحمي من الضوضاء الكهربائية الخارجية ، هو أيضًا أكثر حساسية بنسبة 5-10 مرات من أي مجموعة سابقة من الأجهزة المماثلة.
على الرغم من وجود ثلاثة أجهزة مستقلة تمامًا - STM و AFMوتركيب النقل المغناطيسي - إجراء نفس القياسات ، يمكن أن تؤدي حركاتهم إلى تعطيل أخذ العينات وتقليل دقة التحليل. يمكن أن تجعل التركيبات الفردية أيضًا من الصعب تكرار الظروف الدقيقة. على سبيل المثال ، مثل درجة الحرارة وزاوية الدوران بين كل طبقة بالغة الرقة من مادة الكم التي تم فيها أخذ القياسات السابقة.
اقرأ أيضا
اتضح أن ذلك جعل حضارة المايا تغادر مدنهم
في اليوم الثالث من المرض ، يفقد معظم مرضى COVID-19 حاسة الشم لديهم وغالبًا ما يعانون من سيلان الأنف
غيرت وزارة الصحة في بيلاروس مرة أخرى قواعد علاج COVID-19. الذي سيتم إرساله الآن إلى المستشفى