近期,加拿大卡爾加里大學(xué)和阿爾伯塔大學(xué)聯(lián)合研制出一個叫做光學(xué)機械共振器(或光學(xué)共振腔)的納米尺寸裝置,能測量比裝置更小物體的磁特性。相關(guān)研究成果發(fā)表在10月31日的《自然納米技術(shù)》(Nature Nanotechnology)雜志上。
幾個世紀以來,光和磁被用作測量物體,大到地球的質(zhì)量,小到嵌入在智能手機中的微型光學(xué)透鏡傳感器。但當物體變得越來越小以至納米尺寸時,對其進行高精度和高靈敏度的測量就變得越來越困難。
該裝置是利用納米光學(xué)技術(shù)探測納米磁性或其它相關(guān)微觀現(xiàn)象的第一次演示,是第一個這種類型的裝置。演示表明它確實能以高靈敏度探測到磁性性能。除可以對納米磁學(xué)現(xiàn)象提供基本見解外,這項研究還可以帶來諸多應(yīng)用,從高靈敏度傳感器、增強計算機信息的磁存儲,到分析任何納米級凝聚態(tài)材料的“芯片上的實驗室”,這項技術(shù)對建立研究微小電磁樣本的可實際應(yīng)用的“芯片上實驗室”是關(guān)鍵的一步。
新裝置集成了巴克利團隊雕刻納米尺寸光學(xué)機械共振器的專長和弗里曼團隊在轉(zhuǎn)矩磁力測定方面的開創(chuàng)性工作,包括在小型傳感器上集成磁性材料,開啟磁場以創(chuàng)造傳感器中的磁轉(zhuǎn)矩或運動,測量磁數(shù)據(jù)等。這個新裝置比以前的裝置靈敏1000倍。如果將一個納米尺寸的顆粒植入光學(xué)共振腔中,給這個物體誘導(dǎo)轉(zhuǎn)矩,它就可以運動。利用該裝置能夠非常靈敏地檢測那個轉(zhuǎn)矩并且很好地測量其運動。