ev eşya depolama eşya depolama

Ana Sayfa / Teknoloji / Bilim adamları, bir nanometre uzunluk skalasında çizim için rekor çözünürlüğü belirledi

Bilim adamları, bir nanometre uzunluk skalasında çizim için rekor çözünürlüğü belirledi

Bilim adamları, bir model jeneratörü ile donatılmış özel bir elektron mikroskop kullanarak görüntüleme aletini, yeni özelliklere sahip malzemeler üretmek ve incelemek için kullanılabilecek bir litografi aracına dönüştürdü.

Elektron duyarlı bir malzemenin odaklanmış bir elektron ışınına maruz bırakıldığı elektron ışını litografi (EBL) kullanarak, her zamankinden daha küçük boyutlarda materyal desenleme kabiliyeti, nanoteknolojideki ilerlemeleri ilerletiyor. Malzemelerin özellik boyutu makro ölçekten nano ölçeğe indirildiğinde, bireysel atomlar ve moleküller, renk, kimyasal reaksiyon, elektrik iletkenliği ve ışık etkileşimleri gibi malzeme özelliklerini önemli ölçüde değiştirmek üzere manipüle edilebilir.

Brookhaven Ulusal Laboratuvarı’nda ABD Enerji Bakanlığı (DOE) Bilim Okulu Kullanıcı Tesisleri olan Fonksiyonel Nanomalzemeler Merkezi’nde (CFN) bilim adamları, şimdiye kadar daha küçük özellik boyutlarıyla materyal desenlemeye devam ederken, kayıt. Bir tarama iletim elektron mikroskobu (STEM) ile EBL gerçekleştirirken, polimer poli (metil metakrilat) veya PMMA’nın, bir nanometre (nm) kadar küçük bireysel özelliklere sahip ince filmlerini desenlendirmişler ve 11 nm’lik aralıklarla , Santimetrekare başına yaklaşık bir trilyonluk alan yoğunluğuna sahiptir. Bunlar rekor başarıları arasında 18 Nisan çevrimiçi baskısında yayınlandı Nano Letters .

CFN elektron mikroskobu grubundaki araştırma görevlisi olan kurşun yazarı Vitor Manfrinato, “CFN’deki hedefimiz, özellik boyutları küçüldükçe malzemelerin optik, elektriksel, termal ve diğer özelliklerinin nasıl değiştiğini incelemektir” dedi. CFN kullanıcısı MIT’de doktora çalışmalarını tamamlarken. “Şimdiye kadar, tek bir nanometre’de malzeme desenlendirme, kontrol edilebilir ve verimli bir şekilde mümkün olmadı.”

Ticari EBL aletleri tipik olarak 10 ila 20 nanometre arasındaki boyutlarda materyalleri desendir. Daha yüksek çözünürlüklü desenler üreten teknikler, pratik yararlarını sınırlayan veya desenlendirme sürecini önemli ölçüde yavaşlatan özel koşullar gerektirir. Bilim adamları, bilgisayar yazılımı ile tasarlanmış desenleri çizmek için bir numunenin üzerinde elektron demetini tam olarak hareket ettiren elektronik bir sistem olan bir model üreteci – bir CFN’nin sapma düzeltmeli STEM’lerinden biri, uzmanlaşmış bir mikroskop Atomik ölçekte odaklanmış bir elektron demeti sağlar.

CFN’deki elektronik nanomalzeme gruplarının kıdemli bilim adamlarından olan ortak yazar Aaron Stein, “Bir görüntüleme aletini yalnızca atomsal çözünürlüklü görüntüler elde etmenin yanı sıra atomik çözünürlüklü yapılar yapabilen bir çizim aracına dönüştürdük” dedi.

Bu enstrüman ile yaptığı ölçümler, özellik boyutunda (5 ila 1.7 nm arasında) yaklaşık yüzde 200’lük bir azalma ve alan deseni yoğunluğunda yüzde 100’lük bir artış gösterir (santimetrekarede 0.4 ila 0.8 trilyon nokta veya özellikler arasında 16 ila 11 nm aralık) Önceki bilimsel raporlar üzerine.

Ekibin desenli PMMA filmleri çizilen tek basamaklı nanometre özelliğini başka herhangi bir malzemeye aktarmak için şablon olarak kullanılabilir. Bu çalışmada, bilim adamları hem metalik (altın paladyum) hem de yarı iletken (çinko oksit) malzemelerde 5 nm’den daha küçük yapılar oluşturdu. Üretilen altın paladyum özellikleri altı atom genişliğinde küçüktü.

Bu rekor gösterime rağmen, ekip halen çözümü sınırlayan faktörleri anlamaya ve nihai olarak EBL’yi temel sınırına itmeye ilgi duymaya devam ediyor.

Manfrinato, “EBL’nin çözünürlüğü, alet sınırlamaları, elektron ışını ve polimer materyali arasındaki etkileşimler, polimer yapısı ile ilişkili moleküler boyutlar ve litografinin kimyasal süreçleri gibi birçok parametreden etkilenebilir” diye açıklıyor Manfrinato.

Bu çalışmanın heyecan verici bir sonucu, polimer filmlerin, PMMA macromolekülünün 26 nm etkin yarıçapından çok daha küçük boyutlarda desenlendirilebileceğinin fark edildi. Stein, “PMMA macromolekülünü oluşturan polimer zincirleri bir filmde uzunca bir milyon tekrarlayan monomere (moleküller), bu macromoleküllerin hepsi birbirine karışmış ve topuklu duruyor” dedi. “Yapabildiğimiz en küçük boyutun makromolekülün çok altında olduğunu ve tek bir nanometre kadar küçük monomer tekrarlayan birimlerin büyüklüğüne yakın olduğunu keşfetmek şaşırdık” dedi.

Daha sonra ekip, tekniklerini bir nanometre boyutlarında desenli materyallerin özelliklerini incelemek için kullanmayı planlıyor. İlk hedef elektronik ve optik özelliklerinin tek haneli nanometre ölçeğinde değişeceği tahmin edilen yarı iletken malzeme silikonu olacak.

Stein, “Bu teknik, atomdan atoma değilse, o zamankinden daha yakın olan özelliklerin uyarlanması gibi birçok heyecan verici malzeme mühendisliği imkânı açıyor” dedi. “CFN ulusal bir kullanıcı tesisi olduğundan, yakında birincil tür nanoscience aracımızı tüm dünyadaki kullanıcılara sunacağız, diğer bilim insanlarının bu yeni yeteneği nasıl kullandıklarını görmek gerçekten ilginç olacak” dedi.

Kaynak:

DOE / Brookhaven Ulusal Laboratuarı

Hakkında Harun Güneri

1986 yılında Gaziantep'te doğan Harun Güneri, Gaziantep üniversitesi Bilgisayar Programcılığı bölümünden mezun olmuştur. Gaziantep doğumlu olan Harun Güneri, hayatına yine doğduğu ve üniversite eğitimini tamamladığı Gaziantep’te devam etmektedir. Kendi kurduğu bilgisayar şirketi olan Harun Güneri, Özellikle "Teknoloji" alanında profesyonel bir bakış açısıyla makaleler yazmakta ve okuyucularımızın hizmetine sunmaktadır. Mail: harunguneri@antep.org - Adres : Karataş Mah. 400 Nolu Cad. No:41/B Şahinbey/Gaziantep - Tel : +90 546 214 18 84

Bu habere de bakabilirisiniz

Yağ türleri: İyi ve kötü

Yağ besindir. Normal vücut fonksiyonu için çok önemlidir ve yoksa yaşayamadık. Sadece yağ bize enerji sağlamaz, aynı ...

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir