Taramalı manyetometre olarak tek moleküllü bir mıknatıs kullanılarak geliştirildi!
California Üniversitesi ve Fudan Üniversitesi'nden bir araştırma ekibi, tarama manyetometresi olarak tek molekül mıknatısı kullanan bir yöntem geliştirdi. Ekip, Science'ta yayınlanan makalesinde, sensörlerini taramak da dahil olmak üzere başka bir malzemeye gömülü moleküllerin spin ve manyetik özelliklerini ana hatlarıyla açıkladı. Bilim adamları gittikçe daha küçük depolama cihazlarına gittikçe daha fazla veri sıkıştırmaya devam ettikçe, tek tek moleküllerin ve hatta atomların manyetik durumunu (muhtemelen en küçük bellek öğesi türü) kullanma olasılığını araştırıyorlar. Bu yeni çalışmada, başka bir materyaldeki tek bir molekülün özelliklerini okumak için bir sensöre bağlı tek bir molekülün kullanılmasının mümkün olduğu ortaya çıkmıştır.
Algılayıcılar ve depolama ortamı yapmak için, araştırmacılar ilk önce nikel (siklopentadien) 2 manyetik molekülü gümüş kaplı bir plakaya adsorbe etti. Daha sonra gümüş yüzeyden bir nikel neoen molekülü çıkarın ve bunu taramalı tünel mikroskop sensörünün üstüne uygulayın. Ardından, bir adsorbanla kaplı bir yüzeyi 600 miligram Liavin'e ısıtın, ardından sensörü yüzeye daha yakın tek bir molekülle hareket ettirin ve iki molekül etkileşime girdiğinde prob tarafından alınan sinyali okuyun. Araştırmacılar, iki molekülle etkileşim nedeniyle spin ve manyetik etkileşimleri okuyabilirler. Detektörü kullanarak, çeşitli uzamsal yönlerde etkileşimli şekil görüntüleri oluşturmak da mümkündür. En güçlü sinyal, prob doğrudan incelenen molekülün merkezine yerleştirildiğinde alınır.
- STM, zayıftan güçlüe iki manyetik molekül arasındaki spin etkileşimini görüntülüyor, fotoğraf: Wilson Ho
Açı arttıkça, prob asimetrik olarak düşer ve prop ucu uzaklaştıkça prob üstel olarak düşer. Araştırma ekibi ayrıca iki nikel neoen molekülünü birbirine bağladı ve davranışları yoğunluk fonksiyonel teorisine uyuyordu. Araştırmacılar, yeni manyetik sensörlerin geliştirilmesini tetikleyebilecek angstrom düzeyinde spin etkileşimlerini ölçmenin ve izlemenin mümkün olduğu sonucuna varmışlardır. Manyetik tek atomların ve moleküllerin en küçük bellek, spintronikler ve kübitler olma potansiyeli giderek daha fazla araştırma ilgisi çekiyor. Bu sistemleri incelemek için kullanılan taramalı prob mikroskopları, en son moleküler işlevselleştirme tekniklerinin kullanımından büyük ölçüde yararlanır. Bu teknolojiler uzamsal ve spektral çözünürlüğü geliştirdi ve yeni algılama yeteneklerini mümkün kıldı.
- · C2H5OH monomoleküler mıknatıs kristal yapısı
Araştırmacılar, tarama probunun ucuna adsorbe edilen ve her üç uzamsal yönde sürekli ayarlanabilir bir şekilde tespit edilen ve adsorbe edilen manyetik bir molekül Ni (siklopentadienil) 2 kullanan bir mikroskopi tekniği gösterdiler. Ag (110) yüzeyindeki başka bir molekül arasındaki etkileşimi değiştirin. Sonda ile değişim etkileşim yoğunluğu profilinin daha fazla görüntülenmesi, iki manyetik molekülün kuantum durumlarının güçlü bir şekilde karıştırıldığı Angstrom düzeyindeki bölgeyi ortaya çıkarır. Araştırma sonuçları, manyetik tek molekül sensörlerine dayalı yeni nano görüntüleme yeteneklerinin yolunu açtı.
Referans dergisi "Science"
DOI: 10.1126 / science.aaw7505
Brocade Park Bilim, Teknoloji, Bilimsel Araştırma, Popüler Bilim
