Цахилгаан соронзон орчинд маш мэдрэмтгий байдаг хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэл, квант нарийвчлалын хэмжилт зэрэг хамгийн сүүлийн үеийн салбарт тоног төхөөрөмжийн өчүүхэн цахилгаан соронзон эвдрэл нь нарийвчлалын хазайлтыг үүсгэж, эцсийн бүтээгдэхүүний чанар, туршилтын үр дүнд нөлөөлдөг. Нарийвчлалтай тоног төхөөрөмжийг дэмжих гол бүрэлдэхүүн хэсэг болох боржин чулуун нарийн тавцангийн соронзон мэдрэмтгий шинж чанар нь төхөөрөмжийн тогтвортой ажиллагааг хангах чухал хүчин зүйл болсон. Боржингийн нарийн платформуудын соронзон мэдрэмтгий байдлын гүйцэтгэлийг гүнзгийрүүлэн судлах нь өндөр зэрэглэлийн үйлдвэрлэл, шинжлэх ухааны судалгааны хувилбаруудад тэдний орлуулшгүй үнэ цэнийг ойлгоход тустай. Боржин чулуу нь гол төлөв кварц, хээрийн жонш, гялтгануур зэрэг эрдсүүдээс тогтдог. Эдгээр эрдсийн талстуудын электрон бүтэц нь боржингийн соронзон мэдрэмжийн шинж чанарыг тодорхойлдог. Микроскопийн үүднээс авч үзвэл кварц (SiO_2) болон хээрийн жонш (калийн хээрийн жонш (KAlSi_3O_8) гэх мэт) зэрэг эрдсийн дотор электронууд ихэвчлэн ковалент эсвэл ионы холбоонд хос хосоороо оршдог. Квант механикийн Паули хасалтын зарчмын дагуу хосолсон электронуудын эргэлтийн чиглэлүүд эсрэгээрээ байх ба тэдгээрийн соронзон моментууд бие биенээ үгүйсгэдэг бөгөөд энэ нь эрдэсийн гадаад соронзон оронд үзүүлэх ерөнхий хариу урвалыг маш сул болгодог. Тиймээс боржин чулуу нь ихэвчлэн \(-10^{-5}\) дарааллаар маш бага соронзон мэдрэмтгий байдаг ердийн диамагнит материал бөгөөд үүнийг бараг үл тоомсорлож болно. Металл материалтай харьцуулахад боржингийн соронзон мэдрэмжийн давуу тал нь маш чухал юм. Ган гэх мэт ихэнх металл материалууд нь ферромагнит эсвэл парамагнит бодис бөгөөд дотор нь олон тооны хосгүй электронууд байдаг. Эдгээр электронуудын эргэлтийн соронзон моментууд нь гадаад соронзон орны нөлөөн дор хурдан чиглэж, зэрэгцэж, улмаар метал материалын соронзон мэдрэмтгий байдлыг \(10^2-10^6\) зэрэг өндөрт хүргэдэг. Гаднаас цахилгаан соронзон дохио ирэх үед металл материалууд нь соронзон оронтой хүчтэй холбогдож, цахилгаан соронзон эргүүлэг гүйдэл, гистерезисийн алдагдлыг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь эргээд төхөөрөмжийн доторх электрон эд ангиудын хэвийн үйл ажиллагаанд саад учруулдаг. Боржин чулуун нарийн платформууд нь маш бага соронзон мэдрэгчтэй тул гадны соронзон оронтой бараг харьцдаггүй бөгөөд цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоо үүсэхээс үр дүнтэй зайлсхийж, нарийн тоног төхөөрөмжийн тогтвортой ажиллах орчныг бүрдүүлдэг. Практик хэрэглээнд боржин чулуун нарийн платформуудын соронзон мэдрэг чанар бага байдаг нь гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Квантын компьютерийн системд хэт дамжуулагч кубит нь цахилгаан соронзон дуу чимээнд маш мэдрэмтгий байдаг. 1nT (нанотесла) түвшний соронзон орны хэлбэлзэл ч гэсэн кубитуудын уялдаа холбоог алдагдуулж, тооцооллын алдаа гаргахад хүргэдэг. Тодорхой судалгааны баг туршилтын тавцанг боржин чулуугаар сольсны дараа тоног төхөөрөмжийн эргэн тойрон дахь арын соронзон орны чимээ 5 нТ-аас 0.1 нТ хүртэл буурчээ. Кубитуудын уялдаа холбоотой байх хугацааг 3 дахин сунгаж, үйлдлийн алдааны түвшинг 80%-иар бууруулж, квант тооцооллын тогтвортой байдал, нарийвчлалыг эрс нэмэгдүүлсэн. Хагас дамжуулагч литографийн төхөөрөмжийн салбарт хэт ягаан туяаны гэрлийн эх үүсвэр ба литографийн процессын нарийвчлал мэдрэгч нь цахилгаан соронзон орчинд хатуу шаардлага тавьдаг. Боржингийн нарийвчлалтай платформыг ашигласны дараа төхөөрөмж нь гадны цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоог үр дүнтэй эсэргүүцэж, байршлын нарийвчлалыг ±10 нм-ээс ± 3 нм хүртэл сайжруулж, 7 нм ба түүнээс доош түвшний дэвшилтэт процессуудыг тогтвортой үйлдвэрлэх хатуу баталгааг хангасан. Нэмж дурдахад, өндөр нарийвчлалтай электрон микроскоп, цөмийн соронзон резонансын дүрслэлийн төхөөрөмж болон цахилгаан соронзон орчинд мэдрэмтгий бусад багаж хэрэгсэлд боржин чулуун нарийн платформууд нь соронзон мэдрэмтгий чанар багатай тул төхөөрөмжийг хамгийн сайн ажиллах боломжтой болгодог. Боржингийн нарийвчлалтай платформуудын соронзон мэдрэх чадвар нь бараг тэг байдаг нь цахилгаан соронзон хөндлөнгийн нөлөөллийг эсэргүүцэх нарийн төхөөрөмжид тохиромжтой сонголт болгодог. Технологи илүү өндөр нарийвчлалтай, илүү төвөгтэй систем рүү шилжихийн хэрээр тоног төхөөрөмжийн цахилгаан соронзон нийцтэй байдалд тавигдах шаардлага улам бүр хатуу болж байна. Энэхүү өвөрмөц давуу талтай боржин чулуун хавтангууд нь өндөр зэрэглэлийн үйлдвэрлэл, хамгийн сүүлийн үеийн шинжлэх ухааны судалгаанд чухал үүрэг гүйцэтгэсээр байх нь гарцаагүй бөгөөд энэ салбарт техникийн саад бэрхшээлийг байнга даван туулж, шинэ өндөрлөгт хүрэхэд тусалдаг.
Шуудангийн цаг: 2025-05-14