محققان دانشگاه شفيلد براي اولين بار موفق به ساخت دستگاهي شدند که قادر است ادوات نانومقياس را بدون آسيب آناليز کند. اين دستگاه نوعي NMR است که تغييراتي در آن داده شده است. اين دستگاه جديد داراي پتانسيل بهره‌گيري در حوزه‌هايي نظير انرژي خورشيدي، محاسبات، مخابرات و پزشکي است.

با استفاده از اين دستگاه جديد محققان قادر خواهند بود نانوساختارها را با دقت بالا مورد مطالعه قرار دهند بدون اين که در طول فرآيند، آسيبي به آنها وارد شود. اين موضوع پيش از اين يکي از محدوديت‌هاي پژوهشگران محسوب مي‌شده است. الکساندر تارتاکووسکي، رهبر اين تيم تحقيقاتي، مي‌گويد ما ابزار ميکروسکوپي جديدي ساخته‌ايم که براي مطالعه نانوساختارها بسيار مفيد است. در حوزه نانو از مقادير بسيار کم نانومواد استفاده مي‌شود، رفتار الکترون‌ها و فوتون‌ها در اين مقياس بوسيله اثرات کوانتومي تعيين مي‌شود، اين رفتارها با رفتار الکترون و فوتون در مقياس توده‌اي بسيار متفاوت است.

براي توسعه فناوري نانو نياز به ابزارهاي آناليزي بسيار دقيق است، با استفاده از اين ابزارها مي‌توان فهميد که نانوساختارها چگونه ساخته مي‌شوند و چگونه ما مي‌توانيم خواص مفيد آنها را کنترل کنيم. روش‌ها و ابزارهاي فعلي که براي بررسي و آناليز نانومواد استفاده مي‌شود بسيار مخرب هستند به‌طوري که در طول فرآيند آناليز نمونه نانوساختار به‌صورت برگشت‌ناپذير تخريب مي‌شود در نتيجه بهترين پل ميان خواص فتونيک، الکترونيک و ساختار نانومواد از دست مي‌رود. براي حل اين مشکل و برداشتن اين محدوديت محققان از پيمايش رزونانس مغناطيس هسته‌اي يا NMR استفاده کردند که يک روش غيرمخرب است. اين روش مسير تازه‌اي براي بررسي کامل مواد جديد و ادوات نيمه‌هادي باز مي‌کند.

الکساندر تارتاکووسکي مي‌گويد با اين روش جديدي که ما ارائه کرديم مي‌توان نانوساختارها را با حساسيت بالا مورد مطالعه قرار داد. نقاط کوانتومي نيمه‌هادي يکي از نانوساختارهاي مورد علاقه ما است که از آن مي‌توان در حوزه فوتونيک استفاده کرد. همچنين از اين نانوساختارها مي‌توان در توليد سخت افزارهاي کامپيوتري استفاده کرد. نتايج تحقيقات ما به‌صورت غيرمنتظره‌اي درک ما را از مهندسي نانومواد تغيير داده است. ما اطلاعات جالبي درباره ساختار شيميايي نقاط کوانتومي پيدا کرديم هم چنين به چگونگي تراز شدن اتم‌ها درون اين نقاط پي برديم. از همه مهم‌تر اين که اندازه‌گيري‌هاي بسياري را روي خواص مغناطيسي و نوري نقاط کوانتومي انجام داديم.

نتايج اين پژوهش در قالب مقاله‌اي تحت عنوان Structural analysis of strained quantum dots using nuclear magnetic resonance" در نشريه Nature Nanotechnology به چاپ رسيده است.
منبع:nano.ir