محققان موسسه فناوری کالیفرنیا برای اولین مقدار اتم‌های گازی که به‌صورت فیزیکی روی یک سطح نوسان‌کننده نانوالکترومکانیکی جذب می‌شود را اندازه گرفتند. آنها همچنین دریافتند که چگونه جذب این مواد تغییر کرده و ایجاد نویز می‌کند. درک رفتار مولکولی در مقیاس نانو برای تولید بهتر ادوات نانومقیاس بسیار مهم است.
حس کردن نویز با استفاده از نانونوسانگرها
محققان موسسه فناوری کالیفرنیا برای اولین مقدار اتم‌های گازی که به‌صورت فیزیکی
روی یک سطح نوسان‌کننده نانوالکترومکانیکی جذب می‌شود را اندازه گرفتند. آنها
همچنین دریافتند که چگونه جذب این مواد تغییر کرده و ایجاد نویز می‌کند. درک رفتار
مولکولی در مقیاس نانو برای تولید بهتر ادوات نانومقیاس بسیار مهم است.
مشاهده مستقیم اتم‌های جذب شده روی یک سطح فلزی کار بسیار دشواری است. با این حال
محققان در سال‌های اخیر موفق شدند سیستم های الکترومکانیکی نوسان کننده بسیار
حساسی بسازند که دارای فاکتور کیفیت بالایی بوده و محققان را قادر می‌سازد تا وجود
چند اتم و حتی تک اتم‌های گاز نجیب را شناسایی کنند. این روش می‌تواند برای پیمایش
رفتار جذب شونده‌ها روی یک سطح بسیار کوچک با ابعاد نانومتری استفاده شود.
اخیرا تیم تحقیقاتی مایکل روکس در کلتک، یک نوسان کننده از جنس کاربید سیلیکون با
ضخامت ۱۰۰ نانومتر ساخته‌اند که با فرکانس ۱۹۰ مگاهرتز نوسان دارد. از این ابزار
جهت مطالعه اتم‌های گزنون و بررسی چگونگی حرکت اتم‌ها روی سطح دستگاه استفاده می‌شود.
محققان با استفاده از یک مدار ردیاب و قفل فرکانس بسیار دقیق توانستند به بررسی
چگونگی نوسانات نوسان کننده در حین کار بپرداختند. وقتی که اتم‌های گزنون روی سطح
نوسان کننده جذب می شوند، فرکانسی که در آن نوسان اتفاق می‌افتد، تغییر می‌کند. این
تغییر رصد شده و جرم ذرات جذب شده محاسبه می شود.
با اندازه‌گیری مقدار نوسان، این تیم تحقیقاتی دریافتند که اتم ها در راستای یک بعد
دستگاه نفوذ کرده است. آنها همچنین نویز فرکانس را نیز بدست آوردند و با استفاده از
آنالیز دقیق دو فرآیند ممکن در تولید نویز، یعنی جذب-دفع ونفوذ سطحی، دریافتند که
نفوذ سطحی اصلی‌ترین مکانیسم در تولید نویز است.
نکته جالب توجه این است که نویزی که به موجب نفوذ سطحی در چنین سیستمی ایجاد می شود
دارای فرکانس جدیدی در طیف نویز فرکانسی است که پیش از این در نوسانگرهای کلاسیک
دیده نشده است. این دستگاه جدید به‌قدری حساس است که قادر است این فرکانس را نشان
دهد، چیزی که در نوسانگرهای بزرگتر معمولی قابل مشاهده نیست.
درک رفتار جذب مواد روی سطوح نانومقیاس هم برای مطالعات بنیادین و هم برای
کاربردهای فناوری بسیار مهم است. برای مثال نتایج این پروژه به محققان کمک می‌کند
تا بفهمند که چگونه می‌توان با تغییر شرایط سطح، جذب مواد را روی سطح تحت کنترل در
آورد.
