摘要：研究为电子和量子计算中的高级基于钻石技术铺平了道路。...

想象一下，将物体放在显微镜下，然后按按钮以原子尺度的精度重新排列表面原子。由于最近发表在应用的表面科学。

首席研究员Mojtaba Moshkani博士说：“我们的激光方法在标准空气环境中提供了对钻石表面的原子水平控制。”

“通常只有大型，复杂的真空设备才能使用这种精度。通过简单的激光过程实现它的能力确实很了不起。”

利用深紫外线（UV）激光的力量，研究人员开发了一种用于精确表面处理钻石的技术。该方法允许控制单个原子层的1％的控制，从而对钻石表面的结构和特性提供了前所未有的控制。

使用深紫外线激光，该团队证明了精确递送的光脉冲如何触发钻石表面上的局部化学反应。由两光子过程驱动的反应可从顶部原子层有选择地去除碳原子。

这一突破性设置为改变电子，量子设备和高级制造中的应用，即使对表面原子的配置进行了少量调整也可以显着提高设备性能。

电导率增强

最令人兴奋的发现之一是激光治疗后钻石表面电导率的急剧增加（高达七倍）。麻省理工学院林肯实验室的合作者独立确认了这种增强。

团队首席教授理查德·米尔德伦（Richard Mildren）说：“我们很惊讶地，对表面进行如此小的调整可能会产生如此大的电导率。”

该结果是解决使钻石成为半导体可行材料的挑战的关键一步。钻石的独特特性，包括高热导电性和对电崩溃的阻力，使其成为高功率高频电子设备的理想候选者。

行业的速度和可扩展性

该技术不仅精确，而且很快。在当前的实验中，激光仅以0.2毫秒为单位删除了单层的1％。这使其成为大型工业应用（例如晶圆处理）的有前途的候选人。

Moshkani博士补充说：“我们已经证明了该过程既快速又可扩展。” “对于需要高级材料处理的行业来说，这是一个令人信服的选择。”

对量子技术的影响

除了电子产品之外，这一发现对量子技术具有深远的影响。钻石表面在稳定量子状态（例如量子计算机中使用的量子）中起关键作用。使用原子精度来设计钻石表面的能力可能成为研究人员和行业的重要工具。

米尔德伦教授说：“这仅仅是开始。” “我们很高兴探索如何进一步优化该技术，以释放电子，量子技术及以后的钻石的全部潜力。”