ترسیم اولین نقشه‌ی نانومقیاس نقاط کوانتومی

محققان دانشگاه میشیگان آمریکا برای اولین بار موفق به ترسیم نقشه‌ی اتمی مقیاس نقاط کوانتومی شدند. این کار گامی به‌سوی تولید نقاط کوانتومی طراحی‌شده است که کاربردهای متنوعی دارد.

محققان دانشگاه میشیگان آمریکا برای اولین بار موفق به ترسیم نقشه‌ی اتمی مقیاس
نقاط کوانتومی شدند. این کار گامی به‌سوی تولید نقاط کوانتومی طراحی‌‌شده است که
کاربردهای متنوعی دارد.

نقاط‌کوانتومی ـ که اغلب به اتم یا نانوذرات مصنوعی شهرت دارند ـ بلورهای نیمه‌هادی
بسیار کوچکی هستند که کاربردهای وسیعی در محاسبات، سلول‌های فتوولتایی، ادوات نشر
اتمی و فناوری‌های دیگر دارند.

مهندسان با کمک فرایندی به نام «اسمبل مستقیم»، قادرند تا با دستکاری اتم‌ها در
نقاط کوانتومی خواص و رفتار آنها را کنترل کنند؛ اما این فرایند با سرعت کمی پیش می‌رفت
چرا که تا به‌حال اطلاعات مقیاس اتمی از ساختار و ترکیب شیمیایی نقاط کوانتومی وجود
نداشت.

پروفسور کلارک (رهبر این گروه تحقیقاتی) معتقد است که این نقشه‌ی اتمی ارائه‌‌شده
می‌‌تواند اطلاعات مورد نیاز را فراهم کند و مسیر توسعه‌ی فرایند اسمبل مستقیم را
برای نقاط کوانتومی هموار کند.

نانوزئولیت عامل‌دارشده‌ی سه‌تایی، برای کشتن باکتری‌ها مقاوم در برابر آنتی‌بیوتیک،
استفاده می‌شود.

دیواین کوماه ـ که این پروژه موضوع پایان‌نامه‌ی
دکتری وی است ـ می‌گوید: «این کار شبیه آن است که شما قاره‌ی جدیدی را کشف
کرده باشید و در بدو ورود تنها چیزی که می‌‌بینید چیزهای مبهمی در میان مه
است. شما پا به درون این سرزمین گذاشته و نقشه‌ی واقعی آن را وجب‌‌به‌‌وجب
ترسیم می‌کنید. اگرچه محققان تا پیش از این توانسته بودند کلیات این نقاط
کوانتومی را ترسیم کنند؛ این اولین باری است که کسی موفق شده نقشه‌ی آنها
را در مقیاس اتمی ترسیم کند و جزئیاتی درباره‌ی وضعیت اتم‌ها و ترکیب
شیمیایی آنها ارائه دهد که این مسئله یک موفقیت بزرگ محسوب می‌شود.

برای ترسیم نقشه‌ی نقاط کوانتومی، این گروه تحقیقاتی به‌وسله‌ی منبع فوتون
پیشرفته‌ی آزمایشگاه ملی Argonne، تصاویری از این نقاط گرفتند. این فوتون‌ها
همانند میکروسکوپ اشعه‌ی ایکس عمل کرده، جزئیاتی را درباره‌ی ساختار نقاط
کوانتومی ارائه می‌دهد. از آنجا که اشعه‌ی ایکس طول موج بسیار کوتاهی دارد،
می‌تواند نقشه‌ای با بزرگ‌نمایی بسیار بالایی را ایجاد نماید.»

کلارک می‌گوید: «ما موقعیت و ترکیب شیمیایی هر یک از اجزای یک نقطه‌ی
کوانتومی را با بزرگ‌نمایی یک صد نانومتر مشخص کردیم که بزرگ‌نمایی بسیار
بالایی است. این نقشه توسعه‌ی فناوری‌های مبتنی بر نقاط کوانتومی را تسریع
می‌کند. از این نقاط در لیزرها و حسگرهای بسیار کارا استفاده می‌شود،
همچنین می‌تواند رؤیای ساخت کامپیوترهای کوانتومی را تحقق بخشد. این نقشه‌ها
اطلاعات لازم برای ساخت کنترل‌‌شده‌ی نقاط کوانتومی را فراهم می‌کند. ساخت
یک‌‌سری نقاط کوانتومی با ویژگی و رفتار خاص، مستلزم دانستن آن است که
بدانیم هر جزء باید در کجا واقع شود تا بعد هم آن را در همان محل قرار دهیم.