Lực cần thiết đẩy một nguyên tử đơn

Khoảng một phần 130 triệu của 1 ounce lực đẩy 1 nguyên tử coban qua 1 tấm platin phẳng trơn. Đẩy một nguyên tử tương tự dọc theo bề mặt 1 tấm đồng thì dễ dàng hơn nhiều, chỉ cần một phần 1.600 triệu của 1 ounce lực. Kể từ đó, những nhà nghiên cứu ở công ty tiếp tục khám phá để làm thế nào họ có thể xây dựng cấu trúc và các cấu điện tử ngoài nguyên tử đơn lẻ. Andreas J. Heinrich, nhà vật lý ở Almaden và tác giả tờ thời báo Khoa học mới,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lực cần thiết đẩy một nguyên tử đơnLực cần thiết đẩy một nguyên tử đơnKhoảng một phần 130 triệu của 1 ounce lực đẩy 1 nguyên tửcoban qua 1 tấm platin phẳng trơn. Đẩy một nguyên tử tương tựdọc theo bề mặt 1 tấm đồng thì dễ dàng hơn nhiều, chỉ cần mộtphần 1.600 triệu của 1 ounce lực.Kể từ đó, những nhà nghiên cứu ở công ty tiếp tục khám phá đểlàm thế nào họ có thể xây dựng cấu trúc và các cấu điện tử ngoàinguyên tử đơn lẻ.Andreas J. Heinrich, nhà vật lý ở Almaden và tác giả tờ thời báoKhoa học mới, nói rằng biết được lực chính xác làm nguyên tửdi chuyển “giúp chúng tôi hiểu được cái gì là có thể và cái gìkhông thể làm được. Đây là nấc thang để chúng tôi tiếp bước,nhưng không có nghĩa là mục tiêu cuối cùng.”Trong thí nghiệm này, tiến sĩ Heinrich cùng các đồng sự ởAlmaden và Đại học Regensburg ở Đức sử dụng đầu nhọn củakính hiển vi lực nguyên tử để đẩy 1 nguyên tử đơn. Để xác địnhđo đạc lực, đầu nhọn này được gắn với 1 âm thoa nhỏ tương tựloại trong đồng hồ đeo tay thạch anh. Thật ra, trong nguyên mẫuđầu tiên, một nhà khoa học ở Đại học Regensburg người tiênphong trong việc sử dụng kính hiển vi lực nguyên tử, đã mua 1chiếc đồng hồ rẻ tiền và lấy âm thoa thạch anh ra dùng thínghiệm.Đầu nhọn dao động 20.000 lần 1 giây cho đến khi gặp 1 nguyêntử. Khi đầu nhọn đẩy, âm thoa bẻ cong như ván nhún, và tần sốdao động đi xuống.1 nguyên tử đơn không lăn tròn, và kể cả 1 bề mặt trơn hoàn hảocũng không hoàn toàn trơn tuyệt đối. Thay vào đó, nguyên tửnghỉ ngơi ở chỗ lõm của mạng lưới mắt cáo giống như 1 quảtrứng đặt trong khay đựng trứng. Tính bền – trở thành ma sát khigia tăng hàng triệu hàng tỷ nguyên tử - do năng lượng cần thiếtsắp xếp liên kết giữa nguyên tử coban và bề mặt.Khi đầu nhọn đẩy lực mạnh, nguyên tử sẽ văng ra xa thườngngay lập tức sẽ rơi vào lỗ mắt cáo. Markus Ternes, một nhà khoahọc khác làm nghiên cứu ở Almaden, nói: “Nguyên tử khôngchuyển động nhịp nhàng mà nhanh hơn chúng ta có thể dòđược.”Do thay đổi tần số dao động âm thoa, các nhà khoa học tính toánlực để đầu nhọn tác dụng vào nguyên tử coban.Đồng thì ít dính hơn platin bởi vì sự khác biệt giữa các mối liênkết cơ bản và do đó đẩy nguyên tử coban di chuyển dọc theo dễdàng hơn rất nhiều