实时跟踪原子可能导致关于天赋平台新型材料和量子技术设备

时间:2021-05-22 11:50 作者:http://zdtnx.com.cn/ 分享到:
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研究人员使用一种类似于MRI的技术,实时跟踪单个原子的运动,因为它们聚集在一起形成二维材料,这是一个单一原子层厚。关于天赋平台
 
研究结果发表在《物理评论快报》上,可以用来设计新型材料和量子技术设备。来自剑桥大学的研究人员捕捉到的原子运动速度比传统显微镜快了8个数量级。
 
二维材料,如石墨烯,由于其独特的性能,如出色的导电性和强度,有潜力提高现有和新器件的性能。从生物传感、药物传递到量子信息和量子计算,二维材料有着广泛的潜在应用。然而,为了使二维材料充分发挥其潜力,它们的性能需要通过可控的生长过程进行微调。
 
“这不是一项新技术,但它从未以这种方式用于测量二维材料的生长。——Nadav Avidor
 
这些材料通常以原子“跳跃”到支撑衬底上的方式形成,直到附着到一个不断增长的团簇上。能够监控这一过程让科学家对成品材料有了更大的控制。然而,对于大多数材料来说,这一过程发生得非常快,温度也非常高,只能用冰冻表面的快照来跟踪,捕捉单个瞬间,而不是整个过程。
 
现在,剑桥大学的研究人员实时跟踪了整个过程,温度与工业上使用的相当。
 
研究人员使用了一种被称为“氦自旋回波”的技术,这是剑桥大学在过去15年里开发出来的。该技术与磁共振成像(MRI)有相似之处,但使用氦原子束“照亮”目标表面,类似于日常显微镜中的光源。
 
“使用这项技术,我们可以在原子散射时进行类似核磁共振成像的飞行实验,”该论文的资深作者、剑桥卡文迪什实验室的Nadav Avidor博士说。“如果你想象一个光源将光子照射到样品上,当这些光子回到你的眼睛时,你就可以看到样品中发生了什么。”
 
然而,Avidor和他的同事们使用氦原子来观察样品表面的变化,而不是光子。氦与表面原子的相互作用使得可以推断表面物种的运动。天富平台优势
 
利用在钌金属表面移动的氧原子的测试样本,研究人员记录了氧团簇的自发破裂和形成,只有几个原子大小,原子在团簇之间迅速扩散。
 
Avidor说:“这不是一项新技术,但它从未以这种方式用于测量二维材料的生长。”“如果你回顾光谱学的历史,光探针彻底改变了我们看待世界的方式,而下一步——电子探针——让我们看到更多。
 
“我们现在要更进一步,使用基于原子的探测器,让我们能够观察更多原子尺度的现象。”除了在未来材料和设备的设计和制造中发挥作用外,我很高兴能发现我们还能看到什么。”
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