匹兹堡大学 在镧铝酸盐/锶钛酸盐界面用电子束“勾画”量子点的图示
信用:于 从“自上而下”的方式发明新材料，选择哪些原子去哪里设计感兴趣的属性，这一直是一个梦想
物理学和天文学部门的研究人员发明了一种技术，使他们能够将电子的图形“勾画”到可编程的量子材料中——铝酸镧/钛酸锶或“老挝/STO”
使用这种方法，他们可以制造出量子器件，其特征尺寸相当于电子之间的间距，甚至可以以极高的精度“勾画”出供电子穿越的人造晶格
为了开发这种能力，研究人员重新设计了一种电子束光刻仪器，这种仪器通常用于通过将硬化成掩模的抗蚀剂曝光来制造纳米结构，从而能够随后添加或移除材料层
研究人员没有在通常的20，000伏电压下操作仪器，而是将电压调到只有几百伏，在这种情况下，电子不能穿透氧化物材料的表面，而是在没有任何抗蚀剂的情况下，催化表面反应，使老挝表面带正电，老挝/STO界面局部导电
与基于原子力显微镜的平版印刷术相比，电子束的书写速度快了10000倍，而不损失空间分辨率或重新编程的能力
此外，作者表明，这种技术可以编程老挝/STO界面时，集成其他二维层，如石墨烯
该团队由杰瑞米·利维领导，他是凝聚态物理的杰出教授，也是匹兹堡量子研究所的主任，他在论文中描述了这种方法，“使用超低电压电子束光刻技术对镧铝酸盐/钛酸锶金属-绝缘体转变的纳米控制
”这篇论文发表在12月16日的《应用物理快报》上
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发展了这项技术的研究生杨(音译)是这篇论文的主要作者，他将这项技术比作“用笔在画布上想象一幅素描”
" 在这种情况下，画布是老挝/STO，“笔”是一束电子束
这种强大的能力使我们能够参与更复杂的结构，并将设备从一维扩展到二维，”她说
杨和利维说，这一发现可能会在量子传输和量子模拟领域产生影响
“我们非常有兴趣使用这种技术，根据使用这种技术编写的人造原子阵列，以编程方式创建新的二维电子材料家族
我们的团队最近在《科学进展》上发表了一篇论文，用原子力显微镜方法证明了一维器件中量子模拟的思想
这项基于EBL的新技术将使我们能够进行二维量子模拟，”利维说
除了杨和利维，皮特的合作者还包括欧文教授和斯旺森工程学院的研究生、郭庆、余、杨虎、助理教授
其他附属机构包括威斯康星大学麦迪逊分校材料科学与工程系和匹兹堡量子研究所
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