Углеродные нанотрубки можно использовать для детектирования вибраций атомов
Ученые научились использовать углеродные нанотрубки для точного измерения силы вибраций отдельных молекул и атомов, что позволит использовать их для манипуляций спином в квантовых компьютерах или наблюдения за отдельными молекулами и атомами, сообщает РИА «Новости» со ссылкой на статью в Nature Nanotechnology.
Адриан Бахтолд из Института фотоники в Барселоне (Испания) и его коллеги в 50 раз улучшили точность измерения сил магнитно-ядерного резонанса, экспериментируя с углеродными нанотрубками при сверхнизких температурах. Авторов статьи привлекла небольшая масса, жесткость и простая структура трубок — качества, которые делают их одним из самых эффективных «маятников», способных усиливать и самые легкие вибрации.
Эти трубки ученые вставляли внутрь микроскопических транзисторов. Когда к такой трубке приближается атом или молекула, ее электропроводность будет меняться под действием их вибраций, что отразится на характеристиках тока на выходе транзистора. По замыслу физиков, эти колебания можно многократно усилить без внесения искажений, что позволит измерить вибрации молекул с рекордно высокой точностью.
По словам Батхолда и его коллег, их экспериментальный детектор умеет фиксировать вибрации силой в 14 цептоньютонов (10 в минус 24 степени), что в 50 раз меньше, чем удавалось достичь их коллегам в предыдущих исследованиях. Такая точность позволяет применять нанотрубки в качестве одного из компонентов квантовых компьютеров, а также магнитно-резонансных томографов сверхвысокого разрешения.
