`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

IBM: заглянуть в наноструктуру

0 
 

Согласно заявлению IBM, ее исследователям удалось сделать большой шаг к созданию оборудования, позволяющего получать трехмерные образы всевозможных структур с атомным разрешением. Подобная техника будет полезна, скажем, при изготовлении микроэлектронных устройств с очень высоким уровнем детализации. Впрочем, еще одной вероятной областью применения новой разработки Голубого Гиганта являются квантовые компьютеры -- в них она может использоваться в элементах для считывания информации. Ну а что касается разнообразных биологических исследований (например, изучения белков), тот тут она вообще способна стать просто незаменимой.

IBM заглянуть в наноструктуру
Принцип действия магниторезонансного силового микроскопа

Метод, созданный специалистами IBM, получил название магниторезонансной силовой микроскопии (MRFM -- Magnetic Resonance Force Microscopy). Он сочетает в себе принципы, лежащие в основе двух других методов -- магниторезонансной и атомной силовой микроскопии. Инженерам компании удалось построить устройство, способное "видеть" собственный магнитный момент (спин) одного-един-ственного электрона, находящегося внутри твердотельного образца. Для сравнения: современные магниторезонансные томографы могут различать массивы, состоящие минимум из 1 трлн. протонов (хотя здесь необходимо уточнить, что магнитный сигнал у изолированного электрона приблизительно в 600 раз сильнее, чем у протона). Кроме того, ученые сумели -получить одномерную фотографию использовавшегося образца с 25-на-нометровым разрешением -- примерно в 40 раз большим, чем у лучших сегодняшних магниторезонансных микроскопов.

IBM заглянуть в наноструктуру
Слева направо: Раффи Будакян (Raffi Budakian), Джон Мамин (John Mamin) и Дэн Ругар (Dan Rugar) -- трое из четырех участников группы, занимавшейся разработкой MRFM, возле построенного ими устройства
IBM заглянуть в наноструктуру
Кремниевая пластина, используемая в методе MRFM (масштабная линейка -- 10 мкм)
IBM заглянуть в наноструктуру
Головка кремниевой пластины с магнитом (масштабная линейка соответствует 1 мкм)
В качестве ключевого элемента собранного в IBM MRFM-устройства выступает сверхтонкая (в 1000 раз тоньше человеческого волоса) кремниевая пластина с одним свободным концом, на котором закреплен магнит. Взаимодействие между ним и спином электрона происходит только в ограниченной чашеобразной области во-круг магнита -- в так называемой резонансной зоне.

В рабочем состоянии пластина вибрирует с частотой около 5 kHz. Когда электрон попадает в резонансную зону, то благодаря "вспомогательному" действию высокочастотного магнитного поля, которое генерируется катушкой, он начинает "переворачиваться". Характер взаимодействия между магнитом и спином -электрона (притягивание или отталкивание) при каждом перевороте электрона изменяется, что приводит к небольшим сдвигам в частоте колебаний пластины. Для измерения величины этих сдвигов применяется лазерный интерферометр.

Свою дальнейшую цель ученые IBM видят в повышении чувствительности метода, обеспечиваемого им разрешения и быстродействия, чтобы с помощью MRFM можно было распознавать отдельные протоны и атомные ядра (в том числе ядра изотопа C13, применяемого при исследованиях молекулярных структур).

"На протяжении всей истории возможность заглядывать внутрь материи открывала пути к важным достижениям, -- подчеркивает Дэниэл Ругар (Daniel Rugar), руководитель группы наноисследований IBM Almaden Research Center (Сан-Хосе, штат Калифорния). -- Разработанный нами новый инструмент в конечном итоге должен привести к фундаментальным прорывам в областях нанотехнологии и биологии".
0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT