加拿大卡爾加里大學(xué)和阿爾伯塔大學(xué)近日聯(lián)合研制出一個(gè)叫做光學(xué)機(jī)械共振器(或光學(xué)共振腔)的納米尺寸裝置，能測(cè)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(gè)世紀(jì)以來(lái)，光和磁被用作測(cè)量物體，大到地球的質(zhì)量，小到嵌入在智能手機(jī)中的微型光學(xué)透鏡傳感器。但當(dāng)物體變得越來(lái)越小以至納米尺寸時(shí)，對(duì)其進(jìn)行高精度和高靈敏度的測(cè)量就變得越來(lái)越困難。
該裝置是利用納米光學(xué)技術(shù)探測(cè)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(gè)這種類型的裝置。演示表明它確實(shí)能以高靈敏度探測(cè)到磁性性能。除可以對(duì)納米磁學(xué)現(xiàn)象提供基本見解外，這項(xiàng)研究還可以帶來(lái)諸多應(yīng)用，從高靈敏度傳感器、增強(qiáng)計(jì)算機(jī)信息的磁存儲(chǔ)，到分析任何納米級(jí)凝聚態(tài)材料的“芯片上的實(shí)驗(yàn)室”，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)建立研究微小電磁樣本的可實(shí)際應(yīng)用的“芯片上實(shí)驗(yàn)室”是關(guān)鍵的一步。
新裝置集成了巴克利團(tuán)隊(duì)雕刻納米尺寸光學(xué)機(jī)械共振器的專長(zhǎng)和弗里曼團(tuán)隊(duì)在轉(zhuǎn)矩磁力測(cè)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(chǎng)以創(chuàng)造傳感器中的磁轉(zhuǎn)矩或運(yùn)動(dòng)，測(cè)量磁數(shù)據(jù)等。這個(gè)新裝置比以前的裝置靈敏1000倍。如果將一個(gè)納米尺寸的顆粒植入光學(xué)共振腔中，給這個(gè)物體誘導(dǎo)轉(zhuǎn)矩，它就可以運(yùn)動(dòng)。利用該裝置能夠非常靈敏地檢測(cè)那個(gè)轉(zhuǎn)矩并且很好地測(cè)量其運(yùn)動(dòng)。