管理提醒： 本帖被 silverks 执行加亮操作(2011-05-27)
虽然微型机器比纳米尺寸大得多，但微型机器产生纳米效应。“物理定律不会因你变成
更小的结构而改变，当然，当它们的尺寸变小了，其相互反应也要发生变化。”
Jeckson说。
纳米效应是重要的，例如， 用于基因顺序和其它生物分析的一类微型通道芯片，
“通过一宽通道流动的流体仅是大体上受到壁的影响。但是在细而薄的毛细管微型通道
中，可以受到边壁化学及附加电流和渗透压的影响。
微型机器技术的“驱动应用”为纤维网络快速制造光学转换开关。典型的几百个纳
米长的光波携带几千兆字节数据，但是，当工艺和开关必须使光转化为电能时，会中断
光波电流，然后再转回到大的电子线路就花费千万美金。所以从经济效益看，应去推动
实行光开关。
基地在Massachusele的AXSUN技术人员，最近发起构筑ALS的新LIGA电子束以建造光
学开关的辅助系统，如细小透镜片和倒装的微型反射镜芯片，把它作为携带数据光子的
分离和操纵线。“它几乎象一种科学交流的免费电子束，”Jackson说，因为它将经常
用于非商业工作。
为叩进初具前途的新世界，研究人员必须开始触及这领域，“为了研究纳米现象，
你需要微型工具，”
AXSUN Technologies has sponsored the construction of an ALS beamline
dedicated to LIGA, a lithography process for machining microdevices.
纳米书写
具有效波长比硬X-硬射线小两个数量级的电子，能直接反应纳米特证。
“在1990年中期，我们看到了先进的电子束李氏照相能力的需求，‘Erik
Anderson 说，他是CXRO’s 纳米书写研究所的所长，“我们在正确的时间选择了正确
的的地方。”国防先进研究计划代表支持世界第一个Leca 微型系统非标准纳米书写的
探索，作为第一个非标准纳米书写，它的电子束能直接对受激光干涉仪控制的运动表面
上的涂布电阻底层曝光。
硬件包括提供100千伏电力，它加速高能电子离开纳米书写的热场发射枪，并且光
柱把光束聚焦于从5至2.5纳米宽的范围。Anderson和他的同事为控制系统的操作，例如
，通过激光反馈步骤的活动增加了用户电子和软件，他们还建立了唯一的控制光束位置
的测视图案信号发生器，纳米书写能创造定量“点” 电子、磁性薄膜设备和象Gabor
Somorjai的催化纳米芯片结构。为了满足Moor’s“定律”，它指令每隔18个月每块芯
片的电子原件叠合，不断改进纳米书写，为曾更密集的包装的线路获得更精细的测视图
案信号。一个重要的特点是把邻近具纳米精度的线路区域缝合在一起的能力。
同时，纳米书写为ALS的实验保持制造忙碌区域片状体。如25纳米宽那么小的最小
浓缩环，是从如金那样的非晶体材料中制造的，对穿透常规透镜而不受其影响的X-射线
，产生广泛变化的显微镜平面结构。
增加对纳米技术每一次陈述的要求，意味着“我们具有广泛共同点的合作，一起工作获
得了最小的特点，”Anderson这样说，“我们决不会结束挑战。”
The Nanowriter is an ultrahigh resolution lithography machine that can
generate an electron beam at energies up to 100,000 volts with a diameter of
five nanometers or less.
制作分子舞蹈
当提供一小的电压时，在扫描隧道电镜（TEM）尖梢和围绕临近表面原子的电子之
间产生电流流动。以光栅方式来回扫描的同时调节电压以保持电流的一致，TEM为制作
出一个原子一个原子的全貌形象，全方位描绘了表面。
“扫描隧道电镜对连续的原子剖面是足够敏感的——这是容易的部分，”材料科学
部的Miquel Salmeron说，“我们的目标是要研究单个原子和分子的习性。”
在许多其它系统中，Salmeron和他的同事已经详细研究了乙烯，经研究他们已经知
道恰好需要多少能去渐渐触及两个碳原子和两个氢原子的这些极小分子，使它们从一个
极小分子到另一个极小分子，被轻轻嵌入鈀表面的晶格中去。
在正常的温度下，原子处在恒定的激烈运动中，并不能被摄象。“采取把TEM浸入
液态氦的方法，就能迁移原子，”Salmeron说，“我们把电从TEM的尖梢输送到我们确
定的位置，一旦把它定位，就能绕着它运动。”
如何做这些“不是任何地方能书写的。”Salmeron说，“但是对每一个特殊的原子
和分子，我们有自己的技巧，我们在确定的位置上呼喊电子，或触动它使它进入旋转状
态，或让它跳到TEM的尖梢上，如果它是分子的话，我们能粉碎它。”
Salmeron对催化剂的兴趣导致了他做了乙烯对钯的研究，他的研究选择来自三个乙
烯分子的苯（六个碳原子和六个氢原子），Salmeron企图通过让乙烯分子渐渐触及TEM
尖梢的方法来三聚化乙烯分子，但没成功。后来，他在做分子旋转方面却获得了成功。
“恰好用一个电子去使乙烯分子在钯三个原子中旋转120度”。改变位置反映分子企图
提供额外的电荷。重复渐渐触及产生分子旋转。
Nestled among the atoms on a palladium surface, acetylene molecules spin
in increments of 120 degrees.
一组明显的动画片显示乙烯的活动：看上去象小Mickey 鼠的头的分子兴高彩烈地
在钯表面旋转，两个碳原子形成单个带有氢“耳朵”的白斑点。而这些，Salmeron称之
为“黑洞”。
“我们称之为的大多数纳米技术包括几百个或几千个原子，”Salmeron说，“但是
在一个纳米中存在三个原子的足够空间。如果我们准备去获的真正的纳米技术，我们必
须准备去学习如何一次放几个原子在一起。”
