Журнал Компьютерра - Журнал Компьютерра N745

Плазмоны, распространяясь по фольге, встречают на своем пути канавки и рассеиваются на них, вновь частично трансформируясь в электромагнитные волны с той же частотой, что и излучение лазера. Размеры канавок и расстояние между ними подобраны так, чтобы волны интерферировали с излучением лазера и усиливали узкий пучок, гася все, что излучается под большими углами. Так удалось более чем в 25 раз уменьшить угол расхождения луча, с 63 до 2,4 градуса, при весьма небольших потерях энергии.

В экспериментах с успехом была проверена и другая конструкция металлической линзы. Канавки были нанесены прямо на полупроводник, а затем, после тонкого слоя изолятора, был нанесен слой металла толщиной всего 400 нм. Эта конструкция требует меньше золота, более практична, но все еще плохо приспособлена для массового производства.

К сожалению, полосатая плазмонная линза концентрирует луч лишь в одном измерении, и он по-прежнему сильно расходится в направлении, параллельном канавкам. Но работоспособность концепции уже доказана, и сейчас ученые заняты расчетом и изготовлением полноценной двумерной плазмонной линзы, в которой параллельные канавки будут заменены концентрическими кругами. Кроме того, идет поиск других технологий изготовления плоских плазмонных линз, которые лучше подойдут для массового производства. ГА

Физикам из Калифорнийского университета в Беркли удалось изготовить устройство, способное взвесить один атом золота. Точность новых наномеханических весов из единственной углеродной нанотрубки, достигающая пяти сотых зептограмма (10-21 г), побила все рекорды.

Двухслойную углеродную нанотрубку диаметром около двух нанометров и длиной двести нанометров одним концом прикрепили к отрицательному электроду. Рядом с другим свободно болтающимся концом нанотрубки поместили положительно заряженный электрод так, чтобы электроны с конца нанотрубки могли на него туннелировать. Такая механическая система имеет собственную резонансную частоту колебаний, которая зависит от массы нанотрубки и уменьшается, если к трубке что-то прикреплено. Измеряя туннельный ток, можно следить за изменением частоты колебаний системы и по ней судить о массе прикрепленного объекта.

Свое устройство ученые назвали наномеханическим массспектрометром. Идея такого прибора отнюдь не нова. Раньше похожие весы делали из кремния с помощью полупроводниковых технологий, однако их размеры были на несколько порядков больше, а точность несоизмеримо ниже.

Чтобы проверить работу новых весов, сначала с помощью просвечивающего электронного микроскопа определили точные размеры нанотрубки и вычислили ее массу. Затем систему стали обстреливать потоком атомов золота, часть которых случайным образом присоединялась к нанотрубке. Проанализировав изменения частоты колебаний трубки и вычислив параметры этого случайного процесса, который очень похож на дробовый шум в электронных приборах, ученым удалось определить массу атомов золота. Результаты измерений прекрасно совпали с известным значением — погрешность не превысила 20%.

Разумеется, новым механическим нановесам еще далеко до обычных масс-спектрометров, в которых атомы ионизируются, разгоняются электрическим полем, а затем отклоняются полем магнитным. По величине этого отклонения можно очень точно судить о массах различных ионов. Однако для нового наномеханического масс-спектрометра уже не нужна ионизация, которая легко разрушает многие молекулы. Именно для определения масс таких соединений его и планируют использовать. ГА

Физикам из знаменитого Лейденского университета в Нидерландах при поддержке коллег из Германии впервые удалось реализовать надежный, хорошо проводящий контакт между органической молекулой и металлическим электродом. В этой работе ученым удалось найти решение одной из ключевых проблем на тернистом пути к молекулярной электронике.

В последние годы "КТ" не раз писала об успехах молекулярной электроники, в которой пусть очень сложная, но зато одна-единственная органическая молекула реализует транзистор, логический вентиль или ячейку памяти. Собранные из таких молекул компьютеры обещают достичь миниатюризации, немыслимой для полупроводниковых устройств.