校長點頭笑了笑,嗯!有點兒意思!這玩意兒放在邁丹妮那兒是最保險的!
實驗室中。
掃描隧道電子顯微鏡(st)都還在預熱和自檢除錯中。
邁丹妮博士其實很少用到這麼高階的裝置,校長為了節約資源和維護經費,所以把兩臺高階裝置都放在同一個實驗室中。
(st)原理:(摘錄自《牧雲庭計算機大百科全書》)
掃描隧道電子顯微鏡(st)的工作原理是基於量子力學中的量子隧穿效應。當一個極細的尖針(針尖頭部為單個原子)接近樣品表面時,針尖頭部的原子和樣品表面原子的電子雲會發生重疊。此時若在針尖和樣品之間加上一個偏壓,電子便會穿過針尖和樣品之間的勢壘而形成納安級的隧道電流。
st 的主要組成部分是一個尖端的探針,這個探針被精確地控制在離樣品表面非常近的距離(通常在幾個奈米以內),當探針和樣品表面之間的距離改變時,電子流的強度會發生變化。這個強度變化被用來確定探針相對於樣品表面的高度,從而以原子級的精度測量樣品表面的形貌。
在實際工作中,st 會在樣品表面進行掃描,同時記錄下隧道電流的變化。透過對這些資料的分析,可以得到樣品表面的原子排列資訊,並生成原子級別的影象。st 具有很高的空間解析度,橫向可達01奈米,縱向可優於001奈米。
st 不僅可以用於觀測樣品表面的形貌,還可以用於操縱原子。透過改變探針和樣品表面之間的距離,可以改變探針和樣品表面原子的相互作用強度,從而實現對原子的操控。例如,科學家們可以使用 st 將單個原子移動到特定的位置,以製造出原子級的電路……
這臺先進的裝置由校長親自掛帥,花費9個多月的時間才打造成功,是校長手心裡的寶貝疙瘩,校長給這臺st取名為“洞察者”,希望它能讓科學家們揭開和洞悉宇宙奧秘。
量子洞察者:(摘錄自《牧雲庭計算機技術》)
“量子洞察者“st是牧雲庭頂級科學家們,精心選用了一種名為“超導碳奈米晶簇”的新型材料來製造針尖。這種材料由高度有序的碳奈米管和超導晶體複合而成,具備超乎尋常的導電性和穩定性。其電導率高達每秒 108 西門子/米,且在極端環境下仍能保持穩定,熱膨脹係數低至 10-6/c。
在原理方面,他們深度挖掘了量子力學中的隧道效應原理。透過一套自主研發的“量子流精準測控系統”,能夠將隧道電流的測量精度提升至 1 皮安,實現了對樣品表面原子級別的超高精度測量和調控。
“量子洞察者”st 的結構設計精妙絕倫。高精度的“磁懸浮機械傳動系統”,可以以 01 奈米的精度移動針尖,確保對樣品表面進行無死角的掃描。先進的“光子電子複合檢測系統”,能夠在瞬間處理每秒 1012 次的電流變化資料,並轉化為解析度高達 005 奈米的清晰影象訊號。超穩定的“多層分子泵真空維持系統”,能將真空度維持在 10-11 帕斯卡以下,有效排除外界干擾。
負責這個專案的科學家們均是各自領域的翹楚。他們採用了前沿的“多維量子模擬技術”,在研發過程中,透過對超過 1000 種不同的設計方案進行模擬評估和最佳化,最終將研發週期縮短了 30。
最終打造出的“量子洞察者”st,在解析度上達到了驚人的 001 奈米,比現有的掃描隧道電子顯微鏡提高了 50;穩定性方面,連續工作 1000 小時而不出現明顯的效能衰減;在多功能性上,不僅能夠觀測常規樣品,還能對高溫超導材料、量子點等複雜體系進行精確分析。
這臺超越時代的st,無疑為微觀世界的探索開啟了全新的篇章,充分展現了牧雲庭科學家們的驚世智慧和超凡能力。
“嘀,嘀嘀 ——”
裝置的高階,導致自檢過程特別漫長,邁丹妮博士和時光先生終於聽到待命提示音。
時光先生從精緻的禮盒中取出牛角,小心地將它放置在標本臺上,他拿出一種特製的清潔劑,試圖對即將觀測的區域進行清潔。
然而,當清潔劑滴落在牛角表面時,奇怪的事情發生了,清潔劑彷彿受到某種排斥力,根本無法附著在牛角上,迅速向旁邊滑落,一滴不剩。
邁丹妮博士和時光先生頓感差異,會場內的科學家們也同樣露出了不可思議的表情。
時光先生只好放下手中的液體,直接開始對牛角