Поминаа 37 години откако научниците за прв пат ја демонстрираа способноста за движење на поединечни атоми, што укажува на можноста за дизајнирање материјали атом по атом за да се прилагодат нивните својства.
Тим од истражувачи од Американскиот институт за технологија (MIT), Националната лабораторија Оук Риџ при Министерството за енергетика и други институции сега создадоа начин прецизно да поместат десетици илјади поединечни атоми во рамките на материјалот за неколку минути на собна температура. Пристапот користи збир на алгоритми за внимателно позиционирање на електронски зрак на специфични локации во материјалот, а потоа скенирање на зракот за да се активираат движењата на атомите.
Во труд објавен во списанието Nature истражувачите го опишуваат својот пристап и како го користеле за да создадат повеќе од 40.000 квантни дефекти во кристален полупроводнички материјал.
Истражувачите велат дека пристапот нуди нов начин за проучување на квантното однесување кај материјалите. Исто така, еден ден би можел да доведе до подобрувања во системите што користат квантни дефекти, како што се квантните компјутери, густите магнетни мемории, логичките уреди на атомско ниво и друго.
Истражувачите користеле високо-перформансни микроскопи во Националната лабораторија Оук Риџ при Министерството за енергетика за да ја завршат својата работа. Нивната нова техника користи софистициран сет на алгоритми за насочување на електронски зрак кон целниот атом со прецизност од неколку пикометри. Зракот е тесно фокусиран за да се фокусира на својата цел, а потоа го испраќа електронскиот зрак низ материјалот по внимателно дизајнирана осцилаторна патека, поминувајќи околу една секунда на секоја локација.
Во нивните експерименти истражувачите го користеле овој пристап за да го насочат движењето на колоните од атоми на хром во стабилен полупроводнички материјал, хром сулфид бромид, користејќи кристал со дебелина од околу 13 нанометри. Зракот создал празнини со атомска големина во материјалот, при што секој јаз е поврзан со поместен атом, за кој пресметале дека ќе му даде на кристалот егзотични квантни својства.
За да покажат колку е успешен нивниот пристап, истражувачите создале над 40.000 дефекти за околу 40 минути, создавајќи празнини и меѓупростори на различни растојанија и во различни шеми, пресметувајќи дека различните атомски распореди треба да доведат до различни квантно-механички својства.
Истражувачите велат дека нивната техника ги поставува темелите за нова класа на програмабилна материја, што би можело да помогне во развојот на низа стабилни квантни уреди.
(Vidi.hr)
(фото: Chat GPT)
