Een team van onderzoekers van IBM heeft een nieuwe manier ontwikkeld om het magnetische veld van individuele atomen te meten die 1000 keer de energieresolutie van conventionele technieken biedt. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Nanotechnologie, het team beschrijft hun aanpak, hoe goed het werkt en ze hopen dat ze het zodanig kunnen aanpassen dat anderen met minder gespecialiseerde hardware het kunnen gebruiken.

Wetenschappers willen graag de magnetische velden van individuele atomen beter meten, omdat ze denken dat dit zal leiden tot een beter begrip van materiële en biologische interacties, vooral die met zwakke magnetische interacties. De huidige methoden zijn gebaseerd op het gebruik van defecten in diamanten, hoewel het team van IBM opmerkt dat eerder werk in hun laboratorium aantoont dat het mogelijk is om zwakke interacties op een andere manier te meten, een aanpak die als uitdagend wordt omschreven. In deze nieuwe poging het team heeft een manier bedacht om de klus te klaren die relatief eenvoudig is, Hoewel, zij merken op, het vereist speciale hardware.

Bij de nieuwe aanpak een atoom dat een sensor wordt genoemd, wordt in de buurt van een doelatoom in een scanning tunneling-microscoop geplaatst - een magnetisch veld wordt vervolgens op de microscoop aangebracht, gevolgd door een elektrische schok naar de tunnelovergang. Vanaf daar, de frequentie van het atoom wordt gecontroleerd - wanneer het overeenkomt met de spin van het preces (de rotatie-as rond een magnetisch veld dat de mate van magnetisme weerspiegelt), het onthult de maat van het magnetische veld. De verandering in oriëntatie wordt gemeten door het sensoratoom naar de sensorpunt van de microscoop te verplaatsen.

De onderzoekers vonden hun aanpak veel nauwkeuriger en gemakkelijker te lezen dan andere methoden, erop wijzend dat het signaal dat ze van de techniek kregen zowel sterker als robuuster was. Ze merken ook op dat weinig andere laboratoria waarschijnlijk de combinatie van apparatuur hebben (zoals de hoogfrequente bekabeling die aan de microscoop is toegevoegd) die nodig is om hun techniek te repliceren, dus zijn ze van plan het werk voort te zetten in de hoop dezelfde resultaten te bereiken onder meer ontspannen omstandigheden.

© 2017 Fys.org