Рис.1. Вертикальная замена атомов на поверхности подложки. (А) Сдвиг частоты сигнала при опускании зонда (чёрный) и при отведении зонда (красный) при замене атома кремния на атом олова (на вставке слева выделен белым кругом). (B) Сдвиг частоты сигнала при опускании зонда (чёрный) и при отведении зонда (красный) при замене атома олова на атом кремния (на вставке слева выделен чёрным кругом кругом). На вставках исходные и полученные AFM-изображения.
Рис.2. Моделирование из первых принципов процесса вертикальной замены атомов подложки. (A) Изменение полной энергии за цикл опускания и отведения зонда (сплошная – замена на атом олова, пунктирная – замена на атом кремния). (B и C) Модельное представление замены одного атома на другой.
Рис.3. Энергетические барьеры обмена атомов между остриём зонда и поверхностью подложки. (A) Полная энергия (квадраты и треугольники) для цикла опускания и отведения зонда, при котором на поверхности подложки остаётся атом олова, энергия согласованной вертикальной замены атомов (круги). (B) Энергия перехода между двумя состояниями с определённой конфигурацией атомов. Энергетический барьер составляет 0,4 эВ, что много больше энергии термического возбуждении и, следовательно, данная методика позволяет контролируемо перемещать атомы даже при комнатной температуре. На рисунке С приведены описания состояний пронумерованных на рисунке B от 1 до 9.
Рис.4. Пример построения сложных структур на поверхности подложки за счёт вертикального обмена атомами при комнатной температуре. (A) Схематическая иллюстрация данного процесса. (B to M) Серия AFM-изображений, описывающих процесс создания наноструктуры. (N) Схематическая иллюстрация латерального перемещения атомов на поверхности подложки. (O) AFM-изображение конечной наноструктуры; «мешающий» атом на изображении М был отодвинут на некоторое расстояние.
Прошло немало времени с тех пор, как с помощью туннельного микроскопа была выложена надпись IBM из отдельных атомов, но умы учёных всё ещё прикованы к столь желанному методу нанотехнологии. Оно и понятно: перемещать по одному атому и складывать из них какие-либо нанообъекты сложной формы намного проще, чем искать подходящие методы синтеза. Группа учёных из Японии разработала методику, которая позволяет осуществлять вертикальный обмен атомами между остриём зонда и поверхностью подложки.
Проведённые недавно исследования показали, что с помощью AFM и специально подобранных зондов (оказалось, что лишь небольшая часть из них пригодна для описываемой методики) можно при комнатной температуре контролируемо заменять атомы на поверхности подложки (рис.1). После тщательного анализа экспериментальных данных и компьютерного моделирования авторы работы предложили модель, описывающую этот процесс (рис.2-3). Для доказательства возможности управления процессами обмена атомов между зондом и подложкой, учёные выложили название химического элемента из атомов этого элемента на подложке Sn/Si(111) (рис.4)
Методика, разработанная авторами, может быть использована для перемещения и замены отдельных атомов на поверхности полупроводников (допирование) и «выращивания» различных сложных наноструктур при построении элементов квантовых компьютеров и спинтроники. При этом спектр применяемых атомов не ограничивается только оловом и кремнием, использовались и другие виды атомов (индий, свинец и т.д.). Учёные надеются, что исследование и развитие подобного рода методов манипулирования отдельными атомами позволит в будущем осуществить переход на атомарный уровень в целом ряде практически важных приложений.
Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров
В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.
Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.
Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся
в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.
