迄今為止世界上最光滑的平面???穩(wěn)量子性原子鏡,近日由西班牙馬德里自治大學(xué)和馬德里先進(jìn)納米科學(xué)研究所科學(xué)家組成的研究小組研制成功。目前,研究小組正在利用這種原子鏡設(shè)計原子顯微鏡模型。相關(guān)文章發(fā)表在最新一期《先進(jìn)材料》雜志上。
新原子鏡選用納米級材料,具有穩(wěn)定的量子效應(yīng),能夠“超級完美”地反射大多數(shù)原子。該原子鏡就像有點(diǎn)彎曲的晶體薄片,由厚度只有50微米的硅晶體組成,硅晶體上覆蓋著一層純度非常高的鉛,厚度只有1納米到2納米。
此鉛層是在-173到-133攝氏度的溫度下鍍到硅片上的,這一溫度區(qū)間使得鉛納米層具有穩(wěn)定的量子效應(yīng),能夠保持在鏡片表面活動,并且由于驚人的同步性,鉛在表面的碰撞非常統(tǒng)一,這些特性造就了新鏡片超級平坦光滑的特性。新鏡片的特殊制作工藝還賦予材料另一個獨(dú)一無二的好處,即使在室溫下,新鏡片也不會彎曲或斷裂,反而會變得更加平滑,反射能力更強(qiáng)。
原子鏡片是制造原子顯微鏡的重要構(gòu)件。此前科學(xué)家們只能用電子顯微鏡觀察分子的結(jié)構(gòu),但電子顯微鏡中的加速電子束會破壞研究樣本的生物學(xué)特性,比如破壞樣本的細(xì)胞膜或某些蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。而同樣分辨率的原子顯微鏡就不會對樣本造成破壞,因?yàn)樵拥馁|(zhì)量比電子大很多,獲得同樣波長的光所需要的能量也就低得多,不足以破壞所研究的樣本。
研究人員正在設(shè)計改善第一臺基于新原子鏡片的原子顯微鏡樣機(jī),并有望在明年成功問世。
欄目導(dǎo)航
內(nèi)容推薦
更多>2020-03-20
2019-06-05
2019-03-05
2018-10-10