新型激光技术逐个原子完善钻石表面

想象一下,仅使用激光就能以原子级精度调整材料表面。得益于《应用表面科学》杂志发表的开创性研究,这听起来像科幻小说的事情现在已成为现实。由 Mojtaba Moshkani 博士领导的科学家团队开发了一种激光技术,可以精确操纵 […] 新激光技术使钻石表面原子级更完美,首次出现在 Knowridge Science Report 上。

来源:Knowridge科学报告
示意图显示了通过光栅化聚焦紫外线光束实现的大面积处理。图片来源:Applied Surface Science (2024)。
示意图显示了通过光栅化聚焦紫外线光束实现的大面积处理。图片来源:Applied Surface Science (2024)。

想象一下,仅使用激光就能以原子级精度调整材料表面。

得益于《Applied Surface Science》上发表的开创性研究,听起来像科幻小说的东西现在变成了现实。

应用表面科学。 应用表面科学

由 Mojtaba Moshkani 博士领导的科学家团队开发了一种激光技术,可以在普通空气中精确操纵钻石表面,而无需复杂的真空设备。

“我们的方法可以在标准空气环境中对钻石表面进行原子级控制,”Moshkani 博士说。 “对于如此简单的过程来说,这确实非常了不起。”

该技术使用深紫外 (UV) 激光小心地去除微量材料——仅为单个原子层的 1%。

通过发射短脉冲激光,研究人员在钻石表面触发局部化学反应。

这些反应选择性地从最顶层原子层去除碳原子,使研究人员能够前所未有地控制钻石的结构和特性。

这项创新对电子、量子技术和先进制造业具有重大影响。

即使对表面原子排列进行微小改变也可以大大改善材料的性能。

这项研究最令人兴奋的发现之一是经过处理的钻石表面的电导率显著提高——比未处理的表面高出七倍。麻省理工学院林肯实验室的合作者证实了这一结果。

“我们很惊讶,如此微小的调整竟然能带来如此显著的导电性改善,”团队负责人理查德·米尔德伦教授说道。