最も鋭い人工物

アルバータ大学とカナダの国立ナノテクノロジー研究所の研究者は、これまでに作られた最も鋭いオブジェクトを作成しました。 新しいナノオブジェクトは、単一の原子の厚さについてまで先細りタングステン針です。 この突破口は将来の走査型トンネル顕微鏡の改善に役立つかもしれない。

アルバータ大学と国立ナノテクノロジー研究所のロバート-ウォルコウ教授が率いるグループのMoh’d Rezeqによって作られた針は、当初ははるかに鈍かった。 針は純粋な窒素atmosphere atmosphereに曝され、それはより薄くなり、より薄くなった。 タングステンは化学的に反応性が高く、窒素はタングステン表面を粗くするために使用される。 しかし、タングステンに電圧を印加することによって生成された電界がその最大値である先端で、N2分子が離れて駆動されます。 このプロセスは、点が非常に鋭い平衡状態に達する。

さらに、先端の近くにN2が存在することは、さらなる化学的劣化に対してタングステンを安定させるのに役立ちます。 実際、結果として得られる針は、空気への24時間の曝露の後でさえも、摂氏900度の温度まで安定である。

走査型トンネル顕微鏡(STMs)で使用されるプローブチップは、固体材料の最上層に座っている原子の原子分解能の写真を生成しても、それ自体が原子的に薄 むしろ、底部におけるそれらの曲率半径は、典型的には10nm以上である。

Wolkowによると、より狭い先端はSTMアレイの構築に有用であるが(より多くの先端を小さな領域に詰めることができる)、と述べている。; そして、広い配列は原子運動の映画を可能にするかもしれません)空間分解能はそれによって改善されません。 鋭いタングステンの先端の本当の利点は、彼が信じている、として優れた電子エミッタになります。 とても細いので、彼らは明るく、狭い、安定した流れの中で電子を放出するでしょう。

写真は非常に鋭いタングステン針のフィールドイオンマイクロスコープ(FIM)画像を示しています。 画像上の小さな丸い特徴は、個々の原子である。 明るい色の細長い特徴は、イメージングプロセス(約1秒)中に原子が移動するにつれて捕捉された痕跡である。

詳細はアメリカ物理学研究所のウェブサイトをご覧ください。



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