Katika nyanja za kisasa kama vile utengenezaji wa nusu-semiconductor na kipimo cha usahihi wa quantum, ambazo ni nyeti sana kwa mazingira ya sumakuumeme, hata usumbufu mdogo wa sumakuumeme katika vifaa unaweza kusababisha kupotoka kwa usahihi, na kuathiri ubora wa mwisho wa bidhaa na matokeo ya majaribio. Kama sehemu muhimu inayounga mkono vifaa vya usahihi, sifa za uwezekano wa sumaku za majukwaa ya usahihi wa granite zimekuwa jambo muhimu katika kuhakikisha uendeshaji thabiti wa vifaa. Uchunguzi wa kina wa utendaji wa uwezekano wa sumaku wa majukwaa ya usahihi wa granite unafaa kuelewa thamani yao isiyoweza kubadilishwa katika utengenezaji wa hali ya juu na matukio ya utafiti wa kisayansi. Granite imeundwa zaidi na madini kama vile quartz, feldspar na mica. Muundo wa kielektroniki wa fuwele hizi za madini huamua sifa za uwezekano wa sumaku wa granite. Kwa mtazamo wa hadubini, ndani ya madini kama vile quartz (SiO_2) na feldspar (kama vile potassium feldspar (KAlSi_3O_8)), elektroni nyingi zipo katika jozi ndani ya vifungo vya kovalent au ioni. Kulingana na kanuni ya kutengwa kwa Pauli katika mechanics ya quantum, mwelekeo wa mzunguko wa elektroni zilizooanishwa ni kinyume, na wakati wao wa sumaku huachana, na kufanya mwitikio wa jumla wa madini kwa uwanja wa sumaku wa nje kuwa dhaifu sana. Kwa hivyo, granite ni nyenzo ya kawaida ya diasumaku yenye uwezekano mdogo sana wa sumaku, kwa kawaida karibu na mpangilio wa \(-10^{-5}\), ambayo inaweza karibu kupuuzwa. Ikilinganishwa na vifaa vya metali, faida ya uwezekano wa sumaku ya granite ni muhimu sana. Vifaa vingi vya metali kama vile chuma ni vitu vya ferrosumaku au parasumaku, vyenye idadi kubwa ya elektroni zisizounganishwa ndani. Nyakati za sumaku za mzunguko wa elektroni hizi zinaweza Kuelekeza na kusawazisha kwa kasi chini ya kitendo cha uwanja wa sumaku wa nje, na kusababisha uwezekano wa sumaku wa vifaa vya metali kuwa juu kama mpangilio wa \(10^2-10^6\). Wakati kuna ishara za sumaku kutoka nje, vifaa vya chuma vitaungana kwa nguvu na uwanja wa sumaku, na kutoa mikondo ya eddy ya sumaku ya sumaku na hasara za hysteresis, ambazo huingiliana na uendeshaji wa kawaida wa vipengele vya elektroniki ndani ya vifaa. Majukwaa ya usahihi wa granite, yenye uwezekano mdogo sana wa sumaku, hayaingiliani sana na uwanja wa sumaku wa nje, kwa ufanisi kuepuka kizazi cha kuingiliwa kwa sumaku na kuunda mazingira thabiti ya uendeshaji kwa vifaa vya usahihi. Katika matumizi ya vitendo, sifa ya uwezekano mdogo wa sumaku ya majukwaa ya usahihi wa granite ina jukumu muhimu. Katika mifumo ya kompyuta ya quantum, qubits zinazoongoza ni nyeti sana kwa kelele ya sumakuumeme. Hata kushuka kwa kiwango cha sumaku cha 1nT (nanotesla) kunaweza kusababisha upotevu wa uthabiti wa qubits, na kusababisha makosa ya hesabu. Baada ya timu fulani ya utafiti kubadilisha jukwaa la majaribio na nyenzo za granite, kelele ya uwanja wa sumaku wa nyuma kuzunguka kifaa ilipungua kwa kiasi kikubwa kutoka 5nT hadi chini ya 0.1nT. Muda wa uthabiti wa qubits uliongezwa kwa mara tatu, na kiwango cha makosa ya uendeshaji kilipunguzwa kwa 80%, na kuongeza kwa kiasi kikubwa uthabiti na usahihi wa kompyuta ya quantum. Katika uwanja wa vifaa vya lithografia ya semiconductor, chanzo cha mwanga wa ultraviolet uliokithiri na vitambuzi vya usahihi wakati wa mchakato wa lithografia vina mahitaji makali kwa mazingira ya sumakuumeme. Baada ya kutumia jukwaa la usahihi wa granite, vifaa hivyo vilipinga kwa ufanisi kuingiliwa kwa sumakuumeme wa nje, na usahihi wa nafasi uliboreshwa kutoka ±10nm hadi ±3nm, kutoa dhamana thabiti ya uzalishaji thabiti wa michakato ya hali ya juu ya 7nm na chini. Kwa kuongezea, katika darubini za elektroni zenye usahihi wa hali ya juu, vifaa vya upigaji picha wa mwangwi wa sumaku ya nyuklia na vifaa vingine ambavyo ni nyeti kwa mazingira ya sumaku, majukwaa ya usahihi wa granite pia huhakikisha kwamba vifaa vinaweza kufanya kazi kwa ubora wake kutokana na sifa zao za chini za uwezekano wa sumaku. Uwezo wa karibu sumaku wa majukwaa ya usahihi wa granite huwafanya kuwa chaguo bora kwa vifaa vya usahihi ili kupinga kuingiliwa kwa sumaku. Kadri teknolojia inavyoendelea kuelekea usahihi wa juu na mifumo ngumu zaidi, mahitaji ya utangamano wa sumaku wa vifaa yanazidi kuwa magumu. Majukwaa ya usahihi wa granite, yenye faida hii ya kipekee, yataendelea kuchukua jukumu muhimu katika utengenezaji wa hali ya juu na utafiti wa kisayansi wa kisasa, kusaidia tasnia hiyo kupitia vikwazo vya kiufundi kila wakati na kufikia urefu mpya.
Muda wa chapisho: Mei-14-2025