เมื่อกล้องจุลทรรศน์ส่องอุโมงค์เปิดตัวในทศวรรษที่ 1980 ผลที่ตามมาก็คือการระเบิดของนาโนเทคโนโลยีและการวิจัยอุปกรณ์ควอนตัม ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา กล้องจุลทรรศน์โพรบแบบสแกนชนิดอื่นๆ ก็ได้รับการพัฒนาขึ้น และร่วมกันได้ช่วยให้นักวิจัยสรุปทฤษฎีการขนส่งอิเล็กตรอน แต่เทคนิคเหล่านี้ตรวจสอบอิเล็กตรอน ณ จุดเดียว ดังนั้นจึงสังเกตพวกมันเป็นอนุภาคและมองเห็นธรรมชาติ
ของคลื่น
โดยอ้อมเท่านั้น ตอนนี้ นักวิจัย ในอิสราเอลได้สร้างโพรบการสแกนแบบใหม่ ซึ่งก็คือกล้องจุลทรรศน์บิดควอนตัม ซึ่งตรวจจับลักษณะคลื่นควอนตัมของอิเล็กตรอนได้โดยตรง หัวหน้าทีมกล่าวว่า “มันเป็นปลายโพรบสแกนที่มีประสิทธิภาพโดยมีอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์อยู่ที่ปลายสุด” นักวิจัยวางปลายโพรบสแกนด้วย
กราไฟต์บางเฉียบ โบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยม และผลึกแวนเดอร์วาลส์ เช่น กราฟีน ซึ่งปัดผ่านปลายอย่างสะดวกเหมือนเต็นท์ที่มียอดแบนประมาณ 200 นาโนเมตร ปลายแบนเป็นกุญแจสู่ฟังก์ชันอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ของอุปกรณ์ แทนที่จะใช้อุโมงค์อิเล็กตรอนระหว่างจุดหนึ่งในตัวอย่างและส่วนปลาย
ฟังก์ชันคลื่นอิเล็กตรอนสามารถขุดอุโมงค์ผ่านหลายจุดพร้อมกันได้“ค่อนข้างน่าแปลกใจที่เราพบว่าปลายแบนหมุนตามธรรมชาติ ดังนั้นมันจึงขนานกับตัวอย่างเสมอ” จอห์น เบิร์คเบคผู้เขียนบทความที่เกี่ยวข้องที่อธิบายงานนี้ กล่าว นี่เป็นโชคดีเพราะการเอียงใด ๆ จะเปลี่ยนระยะทางการขุดอุโมงค์
และด้วยเหตุนี้ความแข็งแกร่งจากด้านหนึ่งของที่ราบสูงไปยังอีกด้านหนึ่ง “การรบกวนของเส้นทางการขุดอุโมงค์เหล่านี้ตามที่ระบุในกระแสที่วัดได้ ซึ่งทำให้อุปกรณ์มีฟังก์ชันการตรวจสอบคลื่นควอนตัมที่ไม่เหมือนใคร”กล่าว การทดลองแบบกรีดสองครั้ง
การรบกวนนี้คล้ายคลึงกับผลกระทบของการยิงอิเล็กตรอนที่หน้าจอที่มีช่องสองช่องในนั้น เช่นเดียวกับการทดลองช่องสองช่อง ที่มีชื่อเสียงดังเป็นผู้นำในการทำความเข้าใจเชิงทฤษฎีของเครื่องมือใหม่นี้หากคุณวัดว่าช่องใดที่อนุภาคผ่าน เช่น สิ่งที่เกิดขึ้นกับการวัดด้วยเทคนิคการสแกนแบบอื่นๆ
พฤติกรรม
ของคลื่นจะหายไปและสิ่งที่คุณเห็นคืออนุภาค อย่างไรก็ตาม หากคุณปล่อยให้อนุภาคผ่านไปโดยที่ตำแหน่งตัดกันไม่ถูกตรวจจับ เส้นทางทั้งสองที่มีอยู่จะสร้างรูปแบบการรบกวนเชิงสร้างสรรค์และทำลายล้าง เช่น คลื่นที่กระเพื่อมออกจากก้อนกรวดสองก้อนที่ตกลงไปในสระน้ำเคียงข้างกัน
“เนื่องจากอิเล็กตรอนสามารถอุโมงค์ได้เฉพาะเมื่อโมเมนตัมตรงกันระหว่างโพรบและตัวอย่าง อุปกรณ์จึงวัดค่าพารามิเตอร์นี้โดยตรง ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญสำหรับทฤษฎีที่อธิบายพฤติกรรมของอิเล็กตรอนร่วม” เบิร์กกล่าว อันที่จริง แนวคิดในการวัดโมเมนตัมของอิเล็กตรอนโดยใช้การแทรกสอด
ของเส้นทางการขุดอุโมงค์ที่มีอยู่นั้นมีมาตั้งแต่สมัยงานของจิม ไอเซนสไตน์ ที่คาลเทคในทศวรรษที่ 1990 อย่างไรก็ตาม นักวิจัย ได้พัฒนาอุปกรณ์หลายตัวด้วยนวัตกรรมที่สำคัญบางอย่าง ต้องขอบคุณการพัฒนาที่ระเบิดทั้งสองครั้งตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา สิ่งเหล่านี้คือการแยกตัวของกราฟีน
ที่กระตุ้นให้เกิดการวิจัยในผลึกแวนเดอร์วาลส์ที่บางคล้ายอะตอม และผลกระทบจากการทดลองที่สังเกตได้ในภายหลังจากการบิดในทิศทางของวัสดุชั้นแวนเดอร์วาลส์เมื่อบิดเป็นชั้น วัสดุต่างๆ เช่น กราฟีนจะก่อตัวเป็นตาข่ายลายมัวเร่ จึงตั้งชื่อตามสิ่งทอที่ตาข่ายของผ้าผิดเพี้ยนไปเล็กน้อยและมีเอฟเฟกต์ตลกๆ
ต่อดวงตาของคุณ อิเล็กตรอนในวัสดุ moiré 2D เหล่านี้อยู่ภายใต้ศักยภาพของโครงร่าง ประดิษฐ์เพิ่มเติมนี้ ซึ่งมีระยะเวลาที่กำหนดโดยมุมบิด ดังนั้นการบิดผ่านมุมสัมพัทธ์ระหว่างสองชั้นของผลึก บนกล้องจุลทรรศน์ควอนตัมบิด ทำให้สามารถวัดช่วงโมเมนตัมได้กว้างกว่าสนามแม่เหล็กที่ใช้ก่อนหน้านี้
เช่นเดียวกับการสำรวจหลายๆ ปรากฏการณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ด้วย อุปกรณ์ที่มีคุณภาพดียังทำให้ง่ายต่อการศึกษาผลึกแวน เดอร์ วาลส์และวัสดุควอนตัมอื่นๆ ที่หลากหลาย จากปัญหาไปสู่การแก้ปัญหาหลังจากการค้นพบเอฟเฟกต์การบิด ผู้คนต่างกระตือรือร้นที่จะทดลองกับวัสดุในมุมบิดต่างๆ
อย่างไรก็ตาม
พวกเขาต้องผ่านกระบวนการอันอุตสาหะในการผลิตอุปกรณ์แต่ละชิ้นใหม่สำหรับมุมบิดแต่ละอัน แม้ว่าจะเป็นไปได้ที่จะบิดผ่านมุมเป็นอุปกรณ์ชิ้นเดียว แต่การบิดมีแนวโน้มที่จะถูกล็อคในบางมุม ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเกมจะจบลงสำหรับการทดสอบ ในกล้องจุลทรรศน์ควอนตัมบิดเกลียว วัสดุบางระดับอะตอม
ที่ส่วนปลายมีการยึดเกาะที่แข็งแรงทั้งด้านปลายและส่วนท้าย เพื่อให้แรงลัพธ์มีมากกว่าแรงดึงดูดระหว่างชั้นโพรบและตัวอย่างผลึกแวน เดอร์ วาล ทั้งสองชั้นได้อย่างง่ายดาย แม้แต่สำหรับสิ่งเหล่านี้ มุมบิดที่น่าดึงดูดที่สุด มันเป็นความท้าทายในการประดิษฐ์เช่นนี้ที่นักวิจัย ตั้งใจไว้ว่าจะจัดการ
ผู้บุกเบิกกราฟีนแบบบิดซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานวิจัยนี้ อธิบายว่าความเข้าใจโดยละเอียดที่สุดเกี่ยวกับระบบชั้นบิดเกลียวนั้นมาจากหัววัดการสแกนที่อยู่เหนือพวกมันอย่างไร วิธีนี้จะทำให้แต่ละภูมิภาคมีเอกลักษณ์เฉพาะตัวแม้ว่าจะมีการบิดงอที่ไม่สามารถควบคุมได้ ก็สามารถระบุและปฏิบัติเสมือน
เป็นอุปกรณ์ของตนเองได้ “ในแนวทางของ Weizmann พวกเขาได้ก้าวไปสู่ทิศทางใหม่ที่สร้างสรรค์จริงๆ ซึ่งการควบคุมมุมบิดและการวิเคราะห์สเปกโทรสโกปีถูกรวมเข้าไว้ในแพลตฟอร์มเดียวกัน” Dean ผู้ซึ่งอยู่ที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียกล่าว “แนวคิดนี้ที่ว่าอุปกรณ์เป็นเครื่องมือ เป็นการผสมผสานที่หายาก
และน่าตื่นเต้นในระบบสสารควบแน่น” นอกจากนี้เขายังเน้นย้ำว่าอุปกรณ์นี้ไม่ได้จำกัดเฉพาะระบบเลเยอร์ที่บิดเบี้ยวเท่านั้น กล่าวถึงสิ่งประดิษฐ์ของทีมของเขาว่า “พูดตามตรง ทุกสัปดาห์เราค้นพบการวัดรูปแบบใหม่ที่คุณสามารถทำได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์ควอนตัมบิด เป็นเครื่องมืออเนกประสงค์มาก” ตัวอย่างเช่น นักวิจัยยังสามารถกดส่วนปลายลงเพื่อสำรวจผลกระทบของแรงกด
Credit : เว็บสล็อตแท้