导读 使用美国国家标准与技术研究院 (NIST) 的一项突破性新技术，由 NIST 研究人员领导的一项国际合作揭示了以前未被认识到的技术关键硅晶体
使用美国国家标准与技术研究院 (NIST) 的一项突破性新技术，由 NIST 研究人员领导的一项国际合作揭示了以前未被认识到的技术关键硅晶体的特性，并揭示了有关重要亚原子粒子和长期理论第五力的新信息自然。
通过将被称为中子的亚原子粒子瞄准硅晶体并以极高的灵敏度监测结果，NIST 科学家们能够获得三个非凡的结果： 20 年来首次使用独特的方法测量了关键中子特性;对硅晶体中与热相关的振动影响的最高精度测量;并且限制了超出标准物理理论的可能的“第五力”的强度。
研究人员在《科学》杂志上报告了他们的发现。
为了在原子尺度上获得关于晶体材料的信息，科学家们通常将一束粒子(如 X 射线、电子或中子)瞄准晶体，并在它穿过或弹离平面时检测光束的角度、强度和模式。晶体的晶格状原子几何结构。
该信息对于表征微芯片组件和各种新型纳米材料的电子、机械和磁特性至关重要，这些材料适用于包括量子计算在内的下一代应用。已经知道了很多，但继续进步需要越来越详细的知识。
“对硅晶体结构的理解有了极大的提高，硅是构建一切的‘通用’衬底或基础材料，对于理解在测量精度受量子效应限制的点附近工作的组件的性质至关重要，”NIST 高级项目科学家 Michael Huber 说。
中子、原子和角度
像所有量子物体一样，中子具有点状粒子和波的特性。当中子穿过晶体时，它会在称为布拉格平面的原子行或原子片之间和顶部形成驻波(就像弹拨的吉他弦)。当来自两条路径中的每一条的波结合时，或者用物理学的说法“干扰”时，它们会产生称为 pendellösung 振荡的微弱模式，可以深入了解中子在晶体内部所经历的力。
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