Точность в один атом – новая технология лазерной наногравировки

Нельзя представить современность без лазеров, а то, что данный сегмент развивается все быстрее и активнее, нельзя оспорить. Вот и в этот раз австралийские исследователи из университета Маккуори, Австралия, смогли разработать абсолютно новый способ использования лазерного света.

Используя данный метод, исследователям удалось с помощью лазерного света «выбивать» отдельные атомы углерода, что открывает абсолютно новые возможности в сфере высокоточного метода изготовления алмазных наноустройств, которые могут иметь поверхность или форму абсолютно любой степени сложности.

Ни для кого не секрет, что лазеры являются высокоточным инструментом, более того, данная способность актуально даже тогда, когда речь идет о микрометровых масштабах. Однако из-за влияния физических ограничений и эффектов, разрешающей способности лазеров просто не хватает для эффективной работы на атомарном уровне.

технология лазерной наногравировки

«Именно поэтому и возникают проблемы при попытке использования лазеров в малых масштабах на данном уровне. Но если у нас получится это сделать, то мир получит возможность создавать новые типы наноустройств и деталей микроэлектромеханических систем, использующихся в технологиях высокоплотного хранения информации, в квантовых компьютерах, в нанодатчиках и для создания мощных лазеров, интегрированных в структуру полупроводниковых чипов» — Ричард Милдрен, профессор и ведущий исследователь.

Университет Маккуори
Университет Маккуори

И им это удалось. В команде Ричарда Милдрена находится два человека, Эндрю Леманн и Карло Брадак, с помощью которых удалось используя свет двух ультрафиолетовых лазеров и специализированной оптической фокусирующей системы, найти способ возбудить до крайней высокоэнергетического состояния любой отдельный атом углерода. При этом проявляется эффект двухфотонного возбуждения, при котором энергии возбужденного атома достаточно, что бы разорвать связь, удерживающую его в пределах кристаллической решетки. В результате процесса, отделившийся атом окисляется и превращается в молекулу углекислого или угарного газа. Самое важное в данном процессе то, что во время его протекания не происходит выделение тепла, которое моментально поглощается объектом обработки и именно этот фактор был ранее непреодолимым препятствием на пути к достижению цели.

Молекула углекислого газа – СО2
Молекула углекислого газа – СО2

Кроме того, команда исследователей добавляет, что в случае использования другой длинны волны света лазера или же изменив некоторые из его характеристик, можно производить подобный процесс, используя не алмаз, а другие материалы, в том числе и не являющиеся прозрачными для ультрафиолета.

И все же, самым примечательным остается возможность нового способа делать алмазные структуры в десятки тысяч раз меньше, чем аналогичные структуры, изготовленные современными технологиями лазерной наногравировки, чьи размеры составляют около 20 нанометров.

(3 votes, average: 4,67 out of 5)
Загрузка...


  • Марина Уварова

    А где подобное открытие практическую пользу принесет, в разработке процессоров?