单原子热振动显微图像首次拍到,有望改变超薄电子器件设计方式

据最新一期《科学》杂志报道,美国马里兰大学研究团队在探索原子尺度现象对下一代电子与量子器件的影响时,首次拍摄到了单个原子的热振动显微图像,捕捉到量子材料中热运动在原子层面留下的“指纹”,并揭示出一种此前未被实验证实的运动形式“莫尔相位振子”。该研究有望改变超薄电子器件的设计方式。 二维材料是一类厚度仅为几纳米的片状结构,正被研究用于发展下一代量子和电子器件。在扭转角度不同的二维材料中,存在一种被称为“莫尔相位振子”的物理现象,对于理解这些材料的热导性、电子行为和结构有序性至关重要。然而,由于实验手段的限制,“莫尔相位振子”一直难以被直接探测,阻碍了对这类前沿材料更深入的理解与应用。 为了解决这一难题,研究团队采用了一种名为“电子拼图术”的新技术,实现了目前记录在案的最高分辨率(优于15皮米),并首次检测到因热振动引起的原子图像模糊。这项研究表明,空间局域化的“莫尔相位振子”主导了扭曲二维材料中的热振动行为,从根本上改变了......阅读全文

单原子热振动显微图像首次拍到,有望改变超薄电子器件设计方式

  据最新一期《科学》杂志报道,美国马里兰大学研究团队在探索原子尺度现象对下一代电子与量子器件的影响时,首次拍摄到了单个原子的热振动显微图像,捕捉到量子材料中热运动在原子层面留下的“指纹”,并揭示出一种此前未被实验证实的运动形式“莫尔相位振子”。该研究有望改变超薄电子器件的设计方式。  二维材料是一

首次拍摄到单原子“游泳”的图像

英国科学家在最新一期《自然》杂志刊发论文称,他们借助石墨烯堆叠技术,制造出一种新型“纳米皮氏培养皿”,以进一步了解液体如何改变固体的行为,在此基础上首次拍摄到单原子在液体中“游泳”的图像,最新发现有望促进制氢等绿色技术的发展。当固体表面与液体接触时,两种物质都会随着彼此的靠近而改变其构型。固液交界面

科学家首次改变单分子内原子键

  来自IBM欧洲研究院、西班牙圣地亚哥·德·孔波斯特拉大学和德国雷根斯堡大学的研究人员首次改变了单个分子内原子之间的键,并在此基础上创造出新键。相关研究刊发于最新一期《科学》杂志,有助科学家进一步理解氧化还原反应并创造出新分子。  研究人员指出,目前制造复杂分子或分子装置的方法通常相当具有挑战性,

科学家首次在室温下拍到磁单极子图像

  据美国物理学家组织网报道,一个国际研究小组首次在室温条件下,直接拍到了难以捉摸的磁单极子跟“狄拉克弦”附在一起的图像,为磁单极子的存在提供了空间证据。该研究结果发表在10月17日的《自然·物理》杂志上。   磁单极子是英国—瑞士物理学家狄拉克上世纪30年代早期提出的理论构想,一

单扫描极谱法的电位改变的方式

  电位改变的方式为:  E=Ei-Vt  式中Ei为初始电位;V为电位改变的速率;t为时间。因此,电极电位是时间的线性函数。又因用示波器观察电流-电位曲线,故称线性变位示波极谱法。

原子间单量子能量交换首次实现

  据美国物理学家组织网2月23日报道,美国国家标准研究院物理学家首次在两个分隔的带电原子(离子)之间建立了直接运动耦合,实现了原子之间的单量子能量交换。这一技术简化了信息处理过程,可用于未来的量子计算机、模拟技术和量子网络中。相关研究发表在2月23日的《自然》杂志上。   研究人

单原子层薄金片首次制成

林雪平大学薄膜物理学教授拉尔斯·霍特曼和材料设计部研究员顺柏屋。科学家首次成功制造出只有单原子层厚度的金片。这种材料被称为“Goldene”。瑞典林雪平大学的研究人员称,这赋予了黄金新的特性,使其可应用于二氧化碳转化、制氢和生产高附加值化学品等领域。研究结果发表在16日出版的《自然·合成》杂志上。长

单原子量子信息存储首次实现

  据美国物理学家组织网5月3日(北京时间)报道,德国马克斯普朗克量子光学研究所的科学家格哈德·瑞普领导的科研小组,首次成功地实现了用单原子存储量子信息——将单个光子的量子状态写入一个铷原子中,经过180微秒后将其读出。最新突破有望助力科学家设计出功能强大的量子计算机,并让其远距离联网

单原子层薄金片首次制成

科学家首次成功制造出只有单原子层厚度的金片。这种材料被称为“Goldene”。瑞典林雪平大学的研究人员称,这赋予了黄金新的特性,使其可应用于二氧化碳转化、制氢和生产高附加值化学品等领域。研究结果发表在16日出版的《自然·合成》杂志上。长期以来,科学家一直试图制造单原子厚度的薄金片,但由于金容易结块而

激光首次用于抛掷和捕获单原子

据英国《新科学家》杂志网站近日报道,韩国科学家首次使用激光来抛掷和捕获极冷的单原子,这项技术将来可用于组装量子计算机。相关研究刊发于预印本杂志网站。 为将几乎与绝对零度(零下273.15℃)一样冷的原子排列成不同形状,研究人员通常会使用光镊来抓取和携带它们。韩国高级科学技术研究院研究人员希望找到

热离子原子力显微技术

可是,对于离子体系而言,这一2f频率振荡的热应力,会进一步驱动离子局部扰动,从而产生二次应变和相应的探针振动。根据Cahn理论所做的分析显示,这一振动频率是4f,而且仅在电化学体系中存在!因此,采用锁相放大器和扫描热探针,可以准确表征材料局部瞬时电化学状态,而且不受宏观电流干扰,也不受其他力电耦合效

欧航局小型卫星拍到日偏食图像

  欧洲航天局1月6日宣布,该机构的“普罗巴2号”小型卫星于4日观测到了日偏食景观,并拍摄到了清晰图像。   欧航局介绍说,日偏食发生时,“普罗巴2号”正在对太阳进行观测。这时,月球出现并挡住了卫星视野,而“普罗巴2号”又正好进入了地球的阴影,于是在很短的一段时间里,它与太阳、地球和月球排成了

捕获单原子的两种方式

一是采用扫描隧道显微镜(STM)或原子力显微镜等在固体表面捕获并操纵单个原子。典型的工作是由IBM的科学家在二十世纪九十年代完成的,他们采用STM移动吸附在金属表面的原子来排列成各种形状,尤其是用48个铁原子在铜表面形成半径为7.13纳米的量子空心围栏,并观察到囚禁表面态电子形成的驻波。这种方案主要

孢子捕捉仪的显微图像采集系统设计原理

本文就是用孢子捕捉仪的显微图像采集系统对杨树病害孢子进行采集,然后用数字图像处理识别技术进行研究,最后实现对杨树病害孢子的自动识别计数。此法既提高了计数的准确率和数据收集的速度,又节省了大量的人力和物力,为杨树病害预测预报提供了一种快速先进的手段。 根据孢子测量的要求,在孢子捕捉仪上设计了显微图像采

美科学家首次直接在大块材料内部观察到原子扩散现象

  美国能源部田纳西州橡树岭国家实验室的研究人员,第一次直接在大块材料的内部观察到原子的扩散现象。这项研究可被用来对新材料的有效期和特性等,进行史无前例的洞察研究,相关成果发布在最新的《物理评论快报》杂志上。  “这是首次直接观察到单个掺杂剂原子在材料内部四处游移。”范德比特大学的罗宾·米

热离子原子力显微镜

热离子原子力显微镜于是到了我们拍西瓜的时候。大家知道,离子运动可以由浓度梯度产生,即传统的扩散项,也可以由电势梯度产生,即电迁移项。此外,因为离子运动产生Vegard应变,从热力学出发,可以预期应力也会诱导离子运动。这一理论基本框架在上世纪70年代由大材料学家John Cahn发展。老先生最著名的工

科学家利用电子显微镜首次拍到DNA照片

  北京时间12月7日消息,据国外媒体报道,在詹姆斯-沃森和弗朗西斯-克里克推断出DNA的双螺旋结构59年后,意大利卡坦扎罗马格纳-格雷沙大学的物理学教授恩佐-迪-法布里奇奥,利用电子显微镜拍到这种支持生命的螺旋梯形结构的第一张直接照片。   以前科学家只能对DNA的结构进行间接观察。第一次发现这

科学家首次拍到单个分子清晰照片

  一个石墨烯分子显示出不同长度的原子键。这是科学家首次在“相机”下看到一个分子的组成。 科学家格罗斯博士正为拍摄分子特写照片进行准备。 科学家用相同技术拍摄一个石墨烯分子的内部情况。这次展示了不规则的内部机构。   北京时间9月18日消息,美国国际商用机器公司(IBM)的科学家

全新超薄纳米材料有望实现超高精度致动器与传感器

  原子是人类目前能够“操作”的物质极限。依靠人类的无与伦比的洞察力和巧夺天工的手艺,不仅可以通过电子“看到”单个原子,甚至可以操控单个原子,其操作精度已经达到1纳米以下。即使如此,也远未达到“灵活”控制的阶段,更不用说“游刃有余”的组装原子。精密的定位和驱动依赖致动器(Actuator),而致动器

科学家成功操控单原子中电子自旋方向

不同的电子自旋方向导致单个钴原子具有不同的形状 电子自旋的原子终于有了“身份照” 科学家成功操控单原子中电子自旋方向   虽然许多科学家们认为,在制造下一代更快、更小、更高效的计算机和高技术设备上,新兴的电子自旋技术将胜过传统电子技术,但电子自旋对单原子的影响至今尚无从观察。而最新推出的《

美首次拍到超大质量黑洞“进食图”

  据英国《每日邮报》在线版、美国哥伦比亚广播公司(CBS)新闻网7月31日消息称,美国航空航天局(NASA)科学家近期目睹了超大质量黑洞“大口吞噬”掉周遭高温气体的场景,这是人们首次在X波段如此清晰地获取该天文奇观的图像,使得人类于很大程度上加深了对黑洞吞噬其他物体这一行为的认识,以

纳米表面声子首次实现三维成像

  据最新一期《科学》杂志报道,奥地利格拉茨技术大学物理研究所联合法国南巴黎大学固体物理实验室,首次成功地对纳米表面声子进行了三维成像,有望促进新的更有效的纳米技术的发展。  无论是显微技术、数据存储还是传感器技术,都依赖于材料表面的电磁场结构。在纳米系统中,表面声子——原子晶格的时间畸变,对物理和

电子器件EOS的分析与设计

电子产品在使用过程中,或多或少都存在浪涌的干扰,现在的电子产品或者是智能设备有的有使用直流电源&电池或AC电源的供电系统,系统由于负载电流的增加,在使用过程中可能存在瞬态电流的冲击,瞬间的尖峰电流会对器件产生过高的电压或电流应力。以下器件的内部分析如下:物理分析内部故障情况图片;以下为具体的驱动控制

科学家首次实现单原子X射线探测

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515800.shtm (图片来源:www.nature.com)来自美国俄亥俄大学、阿贡国家实验室、伊利诺伊大学芝加哥分校等机构的科学家,首次拍摄到了单原子X射线信号,相关研究5月31日刊登于《自

美利用电子成像技术分析石墨烯

  美国能源部橡树岭国家实验室的科学家11月15日表示,利用实验室的电子显微镜获得的前所未有的石墨烯内单独原子的图像,人们有望全面解开该材料的应用潜能,满足从发动机燃烧室到电子消费品的需求。   人们首次获得石墨烯晶体是在2004年。石墨烯为二维(单层原子)结构,硬度超过钻石,强度赛过钢材,且具有

Nature技术突破:质谱分析和显微技术首次“图像融合”

  来自范德比尔特大学的研究人员完成了质谱分析和显微技术的第一次“图像融合”,这一技术突破将能极大的提高癌症的诊断效率和治疗疗效。这一研究成果公布在Nature Method杂志上。  显微技术能帮助研究人员获得组织的高分辨率图像,但“这种技术无法给你具体的分子信息,”范德比尔特大学的生化和质谱研究

电子顺磁共振波谱仪——电子自旋技术

使用一台在其探针的尖端涂覆有金属铁的特制隧道扫描显微镜,不同的电子自旋方向导致单个钴原子具有不同的形状。不同的电子自旋方向导致单个钴原子具有不同的形状。对一个金属锰盘上的钴原子进行了操纵。(电子顺磁共振波谱仪)借助这个特制探针,通过改变单个钴原子在锰板表面的位置,使钴原子中电子自旋的方向产生了变化。

Accounts-of-Chemical-Research-综述:超薄形状改变智能材料

  超薄材料微观图  超薄材料的低弯曲刚度,表明它们可以容易地弯曲折叠成3D形状。近日,约翰霍普金斯大学的David H. Gracias教授(通讯作者)等人回顾了超薄材料的2D到3D形状转换的新兴领域。超薄薄膜的弯曲和扭曲会引起原子分子的应变,从而改变它们的物理和化学性质,并导致与其平面前体表现出

机器学习新算法加速药物研发进程

  据物理学家组织网2月6日报道,加拿大多伦多大学的科研人员最新研制出了一套新的机器学习算法,能生成微小蛋白质分子的3D结构。研究人员指出,新算法有望彻底变革药物的研发进程以及我们对生命的理解。  研发人员之一、多伦多大学的博士生阿里·普勒贾尼解释称,确定蛋白质分子的3D原子结构对于理解它们的工作原

具备全新电子特性的晶间材料发现

  据最新一期《自然·材料》报道,美国罗格斯大学新不伦瑞克分校团队发现了一类新型材料——晶间。这类材料展现出一种此前未被发现的电子特性,可能为更高效的电子元件、量子计算以及环保材料的发展带来突破。  这项发现依托于现代物理学中的“扭曲电子学”技术,即通过以特定角度扭曲二维材料层来形成摩尔纹结构,从而