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Nuovi banchi.. anche per la scuola?
La vecchia biro in soffita..


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Un po' di post fa in questo blog avevo segnalato l'esistenza delle NANOpinzette. Ma come si fanno? E a cosa servono?

Le NANOpineztte si SCOLPISCONO. Come? delineando l'area e aumentando il calore prprio in quell'area. Facile no? Addirittura siamo in presenza di una vera e propria performance documentata da web cam!

Ecco un video in cui poter vedere la facilità con cui si usano oramai certi strumenti che ti fanno vivere nel NANOmondo.

A cosa servono?

Ad inserirle in circuiti automatizzati per l'autoassemblamento della materia.

Sono uno dei tanti strumenti con cui si materializza.

Buona visione.

www.youtube.com/user/NanoClips

Autore: Redazione The Daily Bit

Gli scienziati dell’IBM hanno sviluppato una tecnica rivoluzionaria per studiare e controllare i fenomeni magnetici a livello atomico.Il nuovo metodo potrebbe diventare uno strumento importante per comprendere il funzionamento dei circuiti informatici e dei componenti dei sistemi di memoria, che nel futuro avranno dimensioni sempre più prossime a quelle dell’atomo, e per sviluppare nuovi materiali e sistemi di calcolo in grado di sfruttare i fenomeni magnetici su scala atomica.

"Abbiamo sviluppato una finestra nel cuore atomico del magnetismo," ha affermato Andreas Heinrich, membro della squadra di ricerca presso il Centro Ricerche IBM Almaden di San Jose, California. "Siamo ora in grado di posizionare gli atomi e quindi misurare e controllare le loro interazioni magnetiche entro strutture progettate con precisione."

Il nuovo metodo, denominato spettroscopia ad eccitazione di spin, utilizza uno speciale microscopio ad effetto tunnel di IBM che effettua le scansioni a bassa temperatura, progettato per essere utilizzato in una vasta gamma di campi magnetici, fino a 140.000 volte più forti di quello terrestre. I ricercatori prima spostano gli atomi in posizione, e quindi misurano le interazioni tra i loro spin atomici, che sono le fonti fondamentali del magnetismo.

Nei loro esperimenti, i ricercatori IBM hanno creato catene costituite da atomi di manganese (fino a 10) su una superficie isolante estremamente sottile e hanno poi misurato in che modo le proprietà magnetiche si modificavano mano a mano che veniva aggiunto un nuovo atomo. Essi hanno scoperto che le catene con un numero pari di atomi non avevano alcun magnetismo netto, mentre le catene con un numero dispari di atomi mostravano un magnetismo netto.

"Questo genere di ricerca esplorativa è essenziale per il futuro a lungo termine dell’industria informatica," ha affermato Gian-Luca Bona, Manager Science and Technology presso il laboratorio Almaden di IBM. "Entro i prossimi vent’anni verrà il momento in cui sarà estremamente difficile continuare a migliorare i transistor ed altri elementi tradizionali dei circuiti microelettronici semplicemente diminuendone le dimensioni. Avremo allora bisogno di di strutture alternative e, forse, di sistemi di calcolo totalmente differenti. Tecniche come queste possono aiutarci ad ottenere le conoscenze necessarie a creare quelle alternative."

Questi nuovi risultati sperimentali sono stati pubblicati nel numero odierno di Science Express, la pubblicazione anticipata online della rivista Science. Gli autori del rapporto sono Cyrus Hirjibehedin, Christopher Lutz ed Heinrich.

Oltre ad esplorare le proprietà di base dei materiali magnetici, i ricercatori IBM si aspettano di poter utilizzare questa nuova tecnica in futuro per:
- esplorare i limiti dello storage magnetico dei dati, organizzando l’energia necessaria a ribaltare l’orientamento collettivo di un piccolo numero di atomi accoppiati magneticamente.
- determinare la fattibilità di cavi basati su spin ed una versione spin della cascata movimento-molecolare (il successo del 2002 del gruppo) che comprendeva una disposizione di molecole che formava un circuito informatico funzionante circa 260.000 volte più piccolo di un circuito convenzionale in silicio (ovvero circa 50 anni di miniaturizzazione dei circuiti secondo la velocità della Legge di Moore).
- indagare in che modo le interazioni di spin così disposte possano essere applicate ai sistemi informatici quantistici, come i computer quantistici.

Le tappe precedenti

Questa nuova tecnica si basa sullo sviluppo nel 2004 da parte del gruppo IBM della spettroscopia spin-flip (a ribaltamento dello spin), un metodo per misurare le proprietà magnetiche dei singoli atomi. Quegli esperimenti vennero effettuati utilizzando una superficie isolante in ossido di alluminio, ma era impossibile far spostare gli atomi lungo la superficie. In verità, sebbene il team IBM abbia dimostrato per la prima volta fin dal 1990 come utilizzare la microscopia a scansione a effetto tunnel (STM) per far spostare e posizionare singoli atomi sulle superfici metalliche, fino ad oggi nessuno era stato in grado di far spostare e posizionare gli atomi su superfici isolanti, perché queste superfici tendono ad essere atomicamente complesse, si danneggiano facilmente ed/o le loro forze di attrazione sugli atomi variano. Gli esperimenti che misurano le proprietà magnetiche degli atomi necessitano di una superficie isolante perché i grandi numeri di elettroni conduttori disponibili all’interno di un metallo supererebbero e cancellerebbero qualsiasi variazione di spin dei singoli atomi in studio.

Per ottenere risultati positvi nei loro esperimenti sulla spettroscopia ad eccitazione di spin è stato fondamentale convertire alcune sezioni di una superficie di rame liscia in una copertura di nitrato di rame (un isolante) dello spessore di un atomo.

La spintronica è una classe emergente di nuovi circuiti elettronici che sfrutta l’orientamento magnetico di elettroni ed atomi – la proprietà quantistica denominata "spin" – in aggiunta a, od invece, del tradizionale flusso di cariche elettriche. Gli spin elettronici possono essere o "positivi" o "negativi." Allineando gli spin in un materiale si crea magnetismo. La maggior parte dei materiali non è magnetica, perché ha un numero uguale di spin positivi e negativi, che si annullano l’un l’altro. Ma materiali quali ferro e cobalto hanno un numero dispari di spin, e pertanto sono magnetici.

Le calamite domestiche sono fatte di materiali ferromagnetici, come ferro o cobalto. I loro spin tendono ad allinearsi nella stessa direzione, e quindi a produrre il campo magnetico esterno che noi possiamo vedere o sentire. Altri materiali magnetici, come il manganese, vengono denominati antiferromagnetici perché i loro spin atomici tendono ad allinearsi nella direzione opposta a quelle dei loro vicini, il che non porta nessun campo magnetico esterno ma interessanti proprietà di spintronica.

Questo nuovo risultato è l’ultimo in una serie di successi nella scienza delle nanotecnologie cui si è arrivati presso i centri di ricerca IBM. Nel 1996 in Svizzera due scienziati IBM hanno vinto il Premio Nobel per la Fisica per la loro invenzione, risalente ai primi anni Ottanta, del microscopio a scansione a effetto tunnel (STM). Negli ultimi 16 anni, i ricercatori di IBM Almaden sono stati pionieri nell’utilizzo degli STM per il posizionamento degli atomi in strutture progettate con precisione che rivelano proprietà fondamentali su scala atomica, e che potrebbero avere utilizzi potenziali nell’information technology. I risultati del gruppo comprendono:

- posizionamento dei singoli atomi sulle superfici
- invenzione di un interruttore elettrico con un singolo atomo come elemento attivo
- invenzione di un nuovo tipo di ‘trappola per elettroni’ denominata "quantum corral"
- scoperta dell’effetto del "miraggio quantistico", nel quale il modello d’onda quantistica di un elettrone viene utilizzato per proiettare informazioni
- dimostrazione di un circuito computazionale funzionale completo, basato sul movimento della "cascata molecolare" delle singole molecole, che è di 260.000 volte più piccolo di un qualsiasi circuito che potrebbe essere creato con i migliori metodi contemporanei di costruzione dei chip, e
- dimostrazione della spettroscopia spin-flip: utilizzo di un STM per esaminare lo stato di spin di un singolo atomo e misurazione dell’energia necessaria a ribaltare un singolo spin.

www.ibm.cpm
www.realshading.it/2007/ [...] ologie/


notizie sul magnetismo in laboratorio:
www.youtube.com/watch?v=IT2AQC3X5bk