令人毛骨悚然的发现

物理学家走极端捕获量子材料

来源:哈佛大学报

哈佛大学罗兰研究所的研究人员开创了一种新方法,可以在亚原子尺度上实现尽可能低的温度对材料进行成像。通过将罗兰科学家与密歇根大学合作者的技术知识相结合,这些发现使超冷显微镜的新时代成为可能。

低温透射电子显微镜 (TEM) 长期以来在从生物学到物理学的许多科学分支中发挥着至关重要的作用,因为极低的温度允许在原子尺度上仔细检查从无机晶体到复杂生物分子的所有样品。通常,冷冻剂或冷却剂是液氮,其沸点为零华氏度(或 77 开尔文)以下 321 度——令人印象深刻,但还不够冷,无法看到那些奇怪的量子蠕动。

这就是为什么科学家们在过去十年中一直致力于使用液氦来降低温度,液氦的沸点为零华氏度(即 4 开尔文)以下 421 度,非常接近“绝对零”。但这会带来严重的技术问题,影响显微镜的机械稳定性。

哈佛大学研究人员设想了一种使用液氦的新方法,以更稳定地实现这种高级显微镜检查,上个月发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文解释了这一突破。在首席研究员、罗兰研究员伊斯梅尔·埃尔·巴加里 (Ismail El Baggari) 的领导下,该团队与密歇根大学教授罗伯特·霍夫登 (Robert Hovden) 建立了新颖的合作伙伴关系,在研究所内外建立了一种可用的新技术。这项研究是自罗兰一年前搬到哈佛大学科学校园以来首批高影响力的论文之一(另一篇是机器人苍蝇)。

纸张 美国国家科学院院刊 伊斯梅尔·埃尔·巴加里 机器人飞 2017年诺贝尔奖 石贤成

“液氦蒸发得如此之快,任何外部热量都很容易将其蒸发,”他补充道。 “然后,随着气泡的形成,流动受到气体和液体混合物的干扰,就会产生振动。”

Winfield Hill,电子工程总监
振动传感器。
温菲尔德山