forskare från University of Alberta i och National Institute for Nanotechnology i Kanada skapade det skarpaste objektet som någonsin gjorts. Den nya nano objektet är volfram nål avsmalnande ner till omkring tjockleken av enda atom. Genombrottet kan bidra till att förbättra framtida skanningstunnelmikroskop.
nålen, gjord av Moh ’ d Rezeq i gruppen ledd av Professor Robert Wolkow vid University of Alberta och National Institute for Nanotechnology, var ursprungligen mycket blunter. Nålen utsattes för ren kväveatmosfär vilket gjorde den tunnare och tunnare. Volfram är kemiskt mycket reaktiva och kvävet används för att rugga volfram ytan. Men i spetsen, där det elektriska fältet som skapas genom att applicera en spänning på volfram är maximalt, drivs N2-molekyler bort. Denna process når ett jämviktstillstånd där punkten är mycket skarp.
dessutom, vad N2 är närvarande nära spetsen hjälper till att stabilisera volfram mot ytterligare kemisk nedbrytning. Den resulterande nålen är faktiskt stabil upp till temperaturer på 900 grader Celsius även efter 24 timmars exponering för luft.
sondspetsarna som används i skanningstunnelmikroskop (STMs), även om de producerar atomupplösningsbilder av atomer som sitter på det översta lagret av ett fast material, är inte själva atomtunna. Snarare är deras krökningsradie i botten typiskt 10 nm eller mer.
enligt Wolkow säger att även om en smalare spets kommer att vara användbar vid konstruktion av STM-arrayer (du kan packa fler tips i ett litet område; och ett brett utbud kan till och med tillåta filmer av atomrörelser) den rumsliga upplösningen kommer inte att förbättras därigenom. Den verkliga fördelen med de skarpa volframspetsarna, tror han, kommer att vara lika fantastiska elektronemittrar. Eftersom de var så smala skulle de avge elektroner i en ljus, smal, stabil ström.
bilden visar en fältjonmikroskop (FIM) bild av en mycket skarp volframnål. De små runda funktionerna på bilden är enskilda atomer. De ljusare färgade långsträckta funktionerna är spår som fångas när atomer flyttas under avbildningsprocessen (ungefär 1 sekund).
mer information finns på American Institute of Physics webbplats.
