Цахилгаан соронзон орчинд маш мэдрэмтгий хагас дамжуулагч үйлдвэрлэл, квант нарийвчлалын хэмжилт зэрэг дэвшилтэт салбарт тоног төхөөрөмжийн бага зэрэг цахилгаан соронзон хэлбэлзэл ч нарийвчлалын хазайлтыг үүсгэж, эцсийн бүтээгдэхүүний чанар болон туршилтын үр дүнд нөлөөлдөг. Нарийвчлалын тоног төхөөрөмжийг дэмжих гол бүрэлдэхүүн хэсэг болохын хувьд боржин чулуун нарийвчлалын платформуудын соронзон мэдрэмтгий байдлын шинж чанар нь тоног төхөөрөмжийн тогтвортой ажиллагааг хангах чухал хүчин зүйл болсон. Боржин чулуун нарийвчлалын платформуудын соронзон мэдрэмтгий байдлын гүйцэтгэлийг гүнзгийрүүлэн судлах нь өндөр зэрэглэлийн үйлдвэрлэл, шинжлэх ухааны судалгааны хувилбаруудад тэдгээрийн орлуулшгүй үнэ цэнийг ойлгоход тустай. Боржин чулуу нь голчлон кварц, хээрийн жонш, гялтгануур зэрэг эрдэс бодисоос бүрддэг. Эдгээр эрдэс талстуудын электрон бүтэц нь боржин чулуун соронзон мэдрэмтгий байдлын шинж чанарыг тодорхойлдог. Микроскопийн үүднээс авч үзвэл кварц (SiO_2) болон хээрийн жонш (калийн хээрийн жонш (KAlSi_3O_8)) зэрэг эрдэс бодисын дотор электронууд ихэвчлэн ковалент эсвэл ионы холбоонд хосоороо оршдог. Квант механикийн Паулигийн хасах зарчмын дагуу хосолсон электронуудын эргэлтийн чиглэлүүд эсрэгээрээ бөгөөд тэдгээрийн соронзон моментууд нь бие биенээ цуцалдаг тул эрдэс бодисын гадаад соронзон орон дахь ерөнхий хариу үйлдэл маш сул байдаг. Тиймээс боржин чулуу нь маш бага соронзон мэдрэмтгий чанартай, ихэвчлэн \(-10^{-5}\)-ийн дарааллаар байдаг ердийн диасоронзон материал бөгөөд үүнийг бараг үл тоомсорлож болно. Металл материалтай харьцуулахад боржин чулууны соронзон мэдрэмтгий чанарын давуу тал нь маш чухал юм. Ган зэрэг ихэнх металл материалууд нь ферросоронзон эсвэл парасоронзон бодис бөгөөд дотор нь олон тооны хосгүй электронууд байдаг. Эдгээр электронуудын спин соронзон моментууд нь гадаад соронзон орны нөлөөн дор хурдан чиглэлээ өөрчилж, тэгширч чаддаг тул металл материалын соронзон мэдрэмтгий чанар \(10^2-10^6\\)-ийн дарааллаар өндөр болдог. Гаднаас цахилгаан соронзон дохио ирэхэд металл материалууд нь соронзон оронтой хүчтэй холбогдож, цахилгаан соронзон хуйлралын гүйдэл болон гистерезисийн алдагдлыг үүсгэж, улмаар тоног төхөөрөмжийн доторх электрон эд ангиудын хэвийн ажиллагаанд саад учруулдаг. Маш бага соронзон мэдрэмтгий чанар бүхий боржин чулуун нарийвчлалтай платформууд нь гадаад соронзон оронтой бараг харилцан үйлчилдэггүй тул цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоо үүсэхээс зайлсхийж, нарийвчлалтай тоног төхөөрөмжийн тогтвортой ажиллах орчныг бүрдүүлдэг. Практик хэрэглээнд боржин чулуун нарийвчлалтай платформуудын бага соронзон мэдрэмтгий чанар нь гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Квант компьютерын системд хэт дамжуулагч кубитууд нь цахилгаан соронзон чимээ шуугианд маш мэдрэмтгий байдаг. 1nT (нанотесла) түвшний соронзон орны хэлбэлзэл ч кубитуудын когерент чанар алдагдаж, тооцооллын алдаа гарахад хүргэдэг. Тодорхой судалгааны баг туршилтын платформыг боржин чулуун материалаар сольсны дараа тоног төхөөрөмжийн эргэн тойрон дахь соронзон орны шуугиан 5nT-ээс 0.1nT-ээс доош болж мэдэгдэхүйц буурсан. Кубитуудын когерент хугацааг гурван дахин сунгаж, үйл ажиллагааны алдааны түвшинг 80% -иар бууруулж, квант тооцооллын тогтвортой байдал, нарийвчлалыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлсэн. Хагас дамжуулагч литографийн тоног төхөөрөмжийн салбарт литографийн процессын үед хэт хэт ягаан туяаны эх үүсвэр болон нарийвчлалын мэдрэгчүүд нь цахилгаан соронзон орчинд хатуу шаардлага тавьдаг. Боржин чулуун нарийвчлалын платформыг нэвтрүүлсний дараа тоног төхөөрөмж нь гадны цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоог үр дүнтэй эсэргүүцэж, байршлын нарийвчлалыг ±10nm-ээс ±3nm болгон сайжруулж, 7nm ба түүнээс доош дэвшилтэт процессуудыг тогтвортой үйлдвэрлэх баталгааг өгсөн. Үүнээс гадна, өндөр нарийвчлалтай электрон микроскоп, цөмийн соронзон резонансын дүрслэлийн төхөөрөмж болон цахилгаан соронзон орчинд мэдрэмтгий бусад багаж хэрэгсэлд боржин чулуун нарийвчлалын платформууд нь соронзон мэдрэмтгий чанар багатай тул тоног төхөөрөмжийг хамгийн сайн ажиллуулах боломжийг олгодог. Боржин чулуун нарийвчлалын платформуудын бараг тэг соронзон мэдрэмтгий чанар нь цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоог эсэргүүцэх нарийвчлалтай тоног төхөөрөмжийн хувьд хамгийн тохиромжтой сонголт болгодог. Технологи нь илүү өндөр нарийвчлалтай, илүү нарийн төвөгтэй систем рүү шилжих тусам тоног төхөөрөмжийн цахилгаан соронзон нийцтэй байдлын шаардлага улам бүр чангарч байна. Энэхүү өвөрмөц давуу талтай боржин чулуун нарийвчлалын платформууд нь өндөр зэрэглэлийн үйлдвэрлэл, дэвшилтэт шинжлэх ухааны судалгаанд чухал үүрэг гүйцэтгэсээр байх нь гарцаагүй бөгөөд энэ салбарт техникийн саад бэрхшээлийг байнга даван туулж, шинэ өндөрлөгт хүрэхэд тусалдаг.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 5-р сарын 14