Tehdyt toimenpiteet
Kaliumsaarten kirkkaat reunat johtuvat mittalaitteesta
15.04.2009
Jyväskylän yliopiston Nanotieteellisen keskuksen (NSC) tutkijat, yhteistyössä Birminghamin yliopiston kanssa, ovat paljastaneet, että nanomittakaavan ilmiöitä kuvannettaessa tunnelointimikroskoopilla mittaaminen vaikuttaa tuloksiin.
Birminghamin yliopiston tutkijaryhmä tutki kokeellisesti grafiitin päällä olevia kaliumatomeista muodostuneita nanomittakaavan saarekkeita, joiden paksuus on yksi atomikerros. Tunnelointimikroskoopikuvantamisen (Scanning tunneling microscope STM) avulla havaittiin, että kaliumsaarekkeiden reunat loistivat kirkkaina.
Jyväskylän yliopiston NSC:n tutkijat osoittivat ab initio-tiheysfunktionaalilaskujen ja STM-simulaatioiden avulla, että mittauksissa mittalaitteen kärjen ja mittauskohteen välinen jännite vaikuttaa saatuihin tuloksiin ja havaitut kirkkaat reunat johtuvat itse asiassa mittalaitteen jännitekentän vaikutuksesta.
Kvanttimaailmassa mittaaminen saattaa muuttaa itse mitattavaa asiaa, minkä nanotutkijoiden tulisi huomioida tulevaisuuden STM-kuvantamisessa.
”STM-kuvien jänniteriippuvuus on tärkeä havainto myös teoreetikoille, sillä yleensä sähkökenttä jätetään STM-simulaatioissa huomiotta”, kertoo Jaakko Akola (Jyväskylän yliopiston NSC ja Fysiikan laitos sekä Tampereen teknillisen yliopiston Fysiikan laitos).
Tutkimusryhmä käytti tutkimuksissaan CSC:n laskentaresursseja sekä CSC:n, Teknillisen korkeakoulun, Tampereen teknillisen yliopiston, Jyväskylän yliopiston ja Tanskan teknillisen korkeakoulun kehittämää GPAW-ohjelmistoa. Tutkimustulokset julkaistiin arvostetussa Physical Review Letters –lehdessä 13.3.2009, jossa sille annettiin erityismaininta "Editor's Suggestion".
Lisätietoja
F. Yin, J. Akola, P. Koskinen, M.
Manninen, and R. E. Palmer1: Bright Beaches of Nanoscale Potassium Islands
on Graphite in STM Imaging. 13.3.2009
CSC - Tieteen tietotekniikan keskus Oy on voittoa tavoittelematon opetusministeriön hallinnoima osakeyhtiö, joka tarjoaa korkeakouluille ja tutkimuslaitoksille tietoteknistä tukea ja resursseja: mallinnus-, laskenta- ja tietopalveluja. Tutkijat voivat käyttää Suomen laajinta tieteellisten ohjelmistojen ja tieteen tietokantojen valikoimaa sekä Suomen tehokkaimpia supertietokoneita Funet-tietoliikenneyhteyksien kautta.
