📄 معروضة نسخة «بسيط» — «متقدم» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها. اطلب التحليل الكامل

إبرة صغيرة تنزلق فوق السطح، مثل إصبع يمر على صفحة مكتوبة بطريقة برايل. هكذا يعمل المجهر المسحي النفقي: فهو يتحسس التضاريس المصنوعة من الذرات ويحول التعرجات إلى صورة. ولكن عندما نحتاج إلى إضافة مجال مغناطيسي، يصطدم التصميم بالجدار. عادةً ما يكون المجال عموديًا على السطح، مثل المطر الذي يسقط عموديًا من الأعلى. ولكن ماذا لو أردنا أن "ننفخ" من الجانب؟ عندها يتعين إعادة تصميم المجهر.

قام المهندسون ببناء جهاز جديد بحجم حبة الجوز. وهو يوضع بالكامل داخل أسطوانة قطرها 37 ملم، وهو أقل من عرض كف اليد. يوجد مثل هذه الفجوة دائمًا تقريبًا داخل المغناطيس. المجهر مثبت على منصة دوارة، مثل الطبق على القرص الدوار في فرن الميكروويف. الآن يمكن إمالة العينة بأي زاوية بالنسبة للمجال المغناطيسي دون إخراجها من الجهاز.

هذه المرونة تفتح الطريق لدراسة المواد الكمومية. فيها تتصرف الإلكترونات كسرب من الطيور: تغير اتجاه الريح، فينعطف السرب بأكمله. في السابق، رأى العلماء زاوية واحدة فقط من هذا السرب. الآن يمكنهم الالتفاف حوله من جميع الجوانب.

الملخص الأصلي

كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2603.01226

The Scanning Tunneling Microscope (STM) is a powerful instrument to study electronic density of states at surfaces down to atomic scale. Many interesting samples require studying variations as a function of the magnetic field, which is most often applied perpendicular to the surface. Conventional STM designs make it challenging to perform measurements when the magnetic field must be applied in other directions. Here we present a new STM setup installed on a rotatable platform. We have designed and built a new STM, which is small enough to allow for full rotation on a space with a diameter of 37 mm, well below the available space within many magnets. We show that the new rotatable STM setup preserves the performance of state-of-the-art STMs in terms of noise and accuracy. Our new approach significantly enhances control over the direction of the applied magnetic field and opens exciting new possibilities to study quantum materials.