中丹科學家合作開發(fā)出納米書寫技術
據(jù)物理學家組織網(wǎng)報道，中國清華大學和丹麥理工大學科學家合作，演示了一種簡單而有效的方法：用電子束有選擇地打破石墨烯單分子層的碳原子鍵，可實現(xiàn)在納米尺度上書寫。這種納米書寫技術為將來以*分辨率記錄信息，制作微型電子設備中的納米電路提供了可靠手段。相關論文發(fā)表在近期英國物理學會（IOP）科學期刊《納米技術》上。
“從古至今，信息記錄能力與人類的文明進程直接相關。紙和墨水是記錄歷史的兩種基本工具。當前，信息通訊已經(jīng)深入到前所未及的尺度。”丹麥理工大學研究人員張威（音譯）說，“我們的研究證明了以位置和大小都可控的方式來操縱電子，直接在zui薄材料石墨烯上書寫的可行性。”
納米書寫本質上是在納米尺度操縱事物，至今已被廣泛研究。現(xiàn)有方法可分為兩大類：一種是光刻印刷（自上而下），這是把預先做好的圖案印制在底板上，但分辨率有限；另一種是自組裝（自下而上），這種方法能操縱單個原子或分子，但在控制能力上還面臨很大挑戰(zhàn)。
研究人員把這兩類方法結合在一起，克服了兩方面的不足，并在石墨烯上進行了演示。新的納米書寫技術提供了良好的可控性和高分辨率，所演示的字體大小線寬僅有2到3納米。此外，經(jīng)書寫后石墨烯還能保持不變形。
清華大學化學工程系的張強說，石墨烯的平整性為它作為“世界上zui薄的紙”提供了條件，但要想直接在上面書寫，還必須找到合適的“墨水”。這種“墨水”必須既滿足分辨率的要求，又具有可視化功能。
投射電子顯微鏡（TEM）中的高能電子是*選擇。石墨烯中的碳原子對許多照射效果都很敏感，一束300KeV（千電子伏）的電子束能打斷單層石墨烯上局部的碳—碳鍵，鍵斷裂時碳原子被擊出，形成一個空懸的鍵，會吸引真空中和石墨烯表面其他形式的碳。一些新的無定形碳被吸引到懸著的鍵上，穩(wěn)定了這一邊緣，如此這般沿著電子束掃描的方向一路下來。
研究人員還表示，希望能進一步提高這種納米書寫技術的分辨率和書寫效率。“如果用軟件預先設計好形狀，還可實現(xiàn)更復雜的書寫。”張強說，“zui終目標是實現(xiàn)在原子尺度的輕松書寫和的電子線路設計。”
中丹科學家合作開發(fā)出納米書寫技術
