스마트폰부터 멀티쿠커까지 다양한 기능을 수행하는 기기가 더 편리하고
우리는 만들 계획을 설명합니다.다른 사람이 복사할 수 있는 장치입니다. 그들은 가지고 있는 도구를 수정할 수 있습니다. 더 이상 새 장비를 구입할 필요가 없습니다.
NIST 연구원 Joseph Strassio
에서 저울을 동시에 측정나노미터에서 밀리미터까지, 이 장치를 사용하는 연구원들은 재료의 특이한 특성 중 일부의 원자 기원에 초점을 맞출 수 있습니다. 차세대 컴퓨터 및 통신 장치에 매우 유용할 수 있습니다.
과학자들이 관심을 갖는 속성은 다음과 같습니다.새로운 전기 스위치 역할을 할 수 있는 전기 저항의 양자 점프뿐만 아니라 저항 없는 전류의 흐름. 또한 연구원들은 양자 비트를 설계하는 새로운 방법에 관심이 있습니다. 이는 고체 상태 양자 컴퓨터의 생성으로 이어질 수 있습니다.
일반적으로 다음으로 구성된 양자 물질의 경우하나 이상의 원자적으로 얇은 층에서 전자 그룹 간의 강력한 양자 효과가 장거리에 걸쳐 지속됩니다. 이러한 효과는 새로운 기술에 사용할 수 있는 속성으로 이어집니다.
양자의 성질을 보다 정확하게 연구하기 위해재료, 과학자들은 하나의 장치에 세 가지 정밀 측정 기기를 결합했습니다. 원자간력현미경(AFM)과 주사터널현미경(STM)의 두 장치는 고체의 미시적 특성을 조사합니다. 동시에, 세 번째 기기는 자기장이 존재할 때의 전류 흐름인 자기 전달의 거시적 특성을 등록합니다.
이 장치를 만들기 위해 과학자들은 AFM과이전 버전보다 더 작고 움직이는 부품이 적은 자기 측정 장치. 그런 다음 도구를 기존 STM과 통합했습니다.
위로:검사할 샘플이 들어 있는 플레이트와 8개의 전기 접점을 보여주는 스캐닝 프로브 모듈 내부의 샘플 사진. 중앙에서 프로브 팁과 샘플에서 반사를 볼 수 있습니다. 하단: 원자 배열을 보여주는 알루미늄 샘플의 원자력 이미지. 빨간색 곡선은 0 전압 전류가 있는 상태에서 알루미늄 필름이 초전도 상태임을 나타냅니다. 크레딧: NIS
STM과 AFM 모두 뾰족한 팁을 사용하여 표면의 원자 구조를 조사합니다.
앙상블은 장치인 저온 유지 장치 내부에 설치됩니다.절대 영도보다 100분의 1도까지 시스템을 냉각시킵니다. 이 온도에서 원자 입자의 랜덤 양자 지터가 최소화되고 대규모 양자 효과가 더 뚜렷해지고 측정하기 쉽습니다. 외부 전기 노이즈로부터 보호되는 쓰리-인-원(three-in-one) 장치는 이전의 유사한 장치 세트보다 5-10배 더 민감합니다.
세 가지 완전히 독립적인 장치 - STM, AFM및 자기 전송 장치 설치 - 동일한 측정을 수행하면 움직임이 샘플링을 방해하고 분석의 정확도를 감소시킬 수 있습니다. 개별 고정 장치는 또한 정확한 조건을 복제하기 어렵게 만들 수 있습니다. 예를 들어, 이전 측정이 수행된 양자 물질의 각 초박막 층 사이의 온도 및 회전 각도와 같은 것입니다.
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