Saintréithe so-ghabhálachta maighnéadacha ardáin chruinneas eibhir: Sciath dofheicthe le haghaidh oibriú cobhsaí trealaimh chruinneas.

I réimsí ceannródaíocha amhail déantúsaíocht leathsheoltóra agus tomhas beachtais chandamach, atá an-íogair do thimpeallachtaí leictreamaighnéadacha, is féidir leis an suaitheadh ​​leictreamaighnéadach is lú i dtrealamh dialltaí beachtais a chur faoi deara, rud a théann i bhfeidhm ar cháilíocht an táirge deiridh agus ar thorthaí turgnamhacha. Mar chomhpháirt lárnach a thacaíonn le trealamh beachtais, tá tréithe so-ghabhálachta maighnéadacha ardáin beachtais eibhir ina bhfachtóir tábhachtach chun oibriú cobhsaí an trealaimh a chinntiú. Cuidíonn iniúchadh domhain ar fheidhmíocht so-ghabhálachta maighnéadaí ardáin beachtais eibhir le tuiscint a fháil ar a luach dochloíte i gcásanna déantúsaíochta agus taighde eolaíochta ardleibhéil. Is mianraí amhail grianchloch, feldspar agus mica den chuid is mó atá in eibhear. Cinneann struchtúr leictreonach na gcriostal mianraí seo tréithe so-ghabhálachta maighnéadacha eibhir. Ó pheirspictíocht mhicreascópach, laistigh de mhianraí amhail grianchloch (SiO_2) agus feldspar (amhail feldspar potaisiam (KAlSi_3O_8)), bíonn leictreoin den chuid is mó i mbeirteanna laistigh de naisc chomhfhiúsacha nó ianacha. De réir phrionsabal eisiaimh Pauli i meicnic chandamach, bíonn treoracha sníomh na leictreon péireáilte os coinne, agus cuireann a gcuid nóiméid mhaighnéadacha ar ceal a chéile, rud a fhágann go bhfuil freagairt fhoriomlán an mhianra don réimse maighnéadach seachtrach thar a bheith lag. Dá bhrí sin, is ábhar diamagnetic tipiciúil é eibhear a bhfuil so-ghabhálacht mhaighnéadach thar a bheith íseal aige, de ghnáth timpeall ar \(-10^{-5}\), rud nach féidir neamhaird a dhéanamh de beagnach. I gcomparáid le hábhair mhiotalacha, tá buntáiste an-suntasach ag eibhear maidir le so-ghabhálacht mhaighnéadach. Is substaintí ferromagnetic nó paramagnetic iad formhór na n-ábhar miotalacha amhail cruach, le líon mór leictreon neamhphéireáilte istigh iontu. Is féidir le móimintí sníomh maighnéadacha na leictreon seo treoshuíomh agus ailíniú go tapa faoi ghníomhaíocht réimse maighnéadaigh sheachtraigh, rud a fhágann so-ghabhálacht mhaighnéadach na n-ábhar miotalacha chomh hard le hord \(10^2-10^6\). Nuair a bhíonn comharthaí leictreamaighnéadacha ón taobh amuigh, déanfaidh ábhair mhiotalacha cúpláil láidir leis an réimse maighnéadach, ag giniúint sruthanna corrach leictreamaighnéadacha agus caillteanais hysteresis, rud a chuireann isteach ar ghnáthoibriú comhpháirteanna leictreonacha taobh istigh den trealamh. Is ar éigean a idirghníomhaíonn ardáin bheachtais eibhir, lena so-ghabhálacht mhaighnéadach thar a bheith íseal, le réimsí maighnéadacha seachtracha, rud a sheachnaíonn go héifeachtach giniúint trasnaíochta leictreamaighnéadaí agus a chruthaíonn timpeallacht oibriúcháin chobhsaí do threalamh beachtais. In iarratais phraiticiúla, tá ról lárnach ag tréith so-ghabhálacht mhaighnéadach íseal ardáin bheachtais eibhir. I gcórais ríomhaireachta chandamacha, bíonn giotaí forsheoltacha thar a bheith íogair do thorann leictreamaighnéadach. Fiú luaineacht réimse maighnéadaigh de leibhéal 1nT (nana-théasla) d’fhéadfadh cailliúint chomhtháthaithe na ngiotaí a bheith mar thoradh air, rud a fhágann earráidí ríomhaireachta. Tar éis d’fhoireann taighde áirithe an t-ardán turgnamhach a athsholáthar le hábhar eibhir, thit torann an réimse mhaighnéadaigh chúlra timpeall an trealaimh go suntasach ó 5nT go dtí faoi bhun 0.1nT. Síneadh am comhtháthaithe na ngiotaí faoi thrí huaire, agus laghdaíodh an ráta earráide oibríochta faoi 80%, rud a fheabhsaigh cobhsaíocht agus cruinneas na ríomhaireachta candamaí go suntasach. I réimse an trealaimh litagrafaíochta leathsheoltóra, tá ceanglais dhian ag baint leis an bhfoinse solais ultraivialait mhór agus leis na braiteoirí beachtais le linn an phróisis litagrafaíochta don timpeallacht leictreamaighnéadach. Tar éis glacadh leis an ardán beachtais eibhir, sheas an trealamh go héifeachtach i gcoinne cur isteach leictreamaighnéadach seachtrach, agus feabhsaíodh an cruinneas suímh ó ±10nm go ±3nm, rud a thugann ráthaíocht láidir do tháirgeadh cobhsaí próiseas ardleibhéil 7nm agus faoina bhun. Ina theannta sin, i micreascóip leictreon ardchruinneas, trealamh íomháithe athshondais mhaighnéadaigh núicléasaigh agus ionstraimí eile atá íogair do thimpeallachtaí leictreamaighnéadacha, cinntíonn ardáin bheachtais eibhir freisin gur féidir leis an trealamh feidhmiú ar a dhícheall mar gheall ar a saintréithe íseal-so-ghabhálachta maighnéadaí. Mar gheall ar an so-ghabhálacht mhaighnéadach beagnach nialasach atá ag ardáin bheachtais eibhir, is rogha iontach iad do threalamh beachtais chun cur i gcoinne cur isteach leictreamaighnéadach. De réir mar a théann an teicneolaíocht chun cinn i dtreo cruinneas níos airde agus córas níos casta, tá na ceanglais maidir le comhoiriúnacht leictreamaighnéadach trealaimh ag éirí níos déine. Tá sé cinnte go leanfaidh ardáin bheachtais eibhir de ról tábhachtach a imirt i ndéantúsaíocht ardleibhéil agus i dtaighde eolaíoch ceannródaíoch, ag cabhrú leis an tionscal briseadh trí bhacainní teicniúla i gcónaí agus airde nua a bhaint amach.

Bloic tomhais miotail-cheirmeacha


Am an phoist: 14 Bealtaine 2025