Noua tehnologie de nano-gravare laser cu precizie cu un singur atom

Este imposibil să ne imaginăm vremurile moderne fără lasere și faptul că acest segment se dezvoltă mai rapid și mai activ nu poate fi contestat. De această dată, cercetătorii australieni de la Universitatea Macquarie, Australia, au reușit să dezvolte un mod complet nou de utilizare a luminii laser.

Folosind această metodă, cercetătorii au reușit să „bată” atomi de carbon individuali cu ajutorul luminii laser, ceea ce deschide posibilități complet noi în domeniul unei metode de înaltă precizie pentru fabricarea nanodispozitivelor de diamant, care pot avea o suprafață sau o formă de absolut orice grad de complexitate.

Nu este un secret pentru nimeni că laserele sunt instrumente de înaltă precizie, în plus, această capacitate este relevantă chiar și atunci când vine vorba de cântare micrometrice. Cu toate acestea, datorită influenței limitărilor și efectelor fizice, rezoluția laserelor nu este pur și simplu suficientă pentru o funcționare eficientă la nivel atomic.

tehnologie de gravare cu nano laser

„Acesta este motivul pentru care există probleme atunci când se încearcă utilizarea laserelor la scară mică la acest nivel. Dar dacă vom reuși să facem acest lucru, atunci lumea va fi capabilă să creeze noi tipuri de nanodispozitive și părți ale sistemelor microelectromecanice utilizate în tehnologiile de stocare a informațiilor de înaltă densitate, în computerele cuantice, în nanosenzori și să creeze lasere puternice integrate în structura cipurilor semiconductoare "- Richard Mildren, profesor și cercetător principal.

Universitatea Macquarie

Universitatea Macquarie

Și au reușit. Echipa lui Richard Mildren include doi oameni, Andrew Lehmann și Carlo Bradak, care, folosind lumina a două lasere ultraviolete și un sistem specializat de focalizare optică, au găsit o modalitate de a excita orice atom de carbon la o stare energetică extrem de ridicată. În acest caz, se manifestă efectul excitației cu doi fotoni, în care energia atomului excitat este suficientă pentru a rupe legătura care îl ține în rețeaua cristalină. Ca rezultat al procesului, atomul separat este oxidat și transformat într-o moleculă de dioxid de carbon sau monoxid de carbon. Cel mai important lucru în acest proces este că, în cursul său, nu se eliberează căldură, care este absorbită instantaneu de obiectul procesării și acest factor a fost anterior un obstacol insurmontabil în calea atingerii obiectivului.

Molecula de dioxid de carbon - CO2

Molecula de dioxid de carbon - CO2

În plus, echipa de cercetare adaugă că, în cazul utilizării unei lungimi de undă diferite a luminii laser sau a modificării unora dintre caracteristicile sale, este posibil să se efectueze un proces similar folosind nu diamant, ci alte materiale, inclusiv cele care nu sunt transparente la radiațiile ultraviolete.

Și totuși, cea mai remarcabilă este posibilitatea unui nou mod de a face structuri diamantate de zeci de mii de ori mai mici decât structuri similare realizate de tehnologiile moderne de nano-gravare cu laser, ale căror dimensiuni sunt de aproximativ 20 nanometri.

Copyright © | 2021