V pokročilých oborech, jako je výroba polovodičů a kvantově přesné měření, které jsou vysoce citlivé na elektromagnetické prostředí, může i sebemenší elektromagnetické rušení v zařízení způsobit odchylky v přesnosti, což ovlivňuje kvalitu konečného produktu a experimentální výsledky. Jako klíčová součást přesného vybavení se charakteristiky magnetické susceptibility žulových přesných platforem staly důležitým faktorem pro zajištění stabilního provozu zařízení. Hloubkový průzkum magnetické susceptibility žulových přesných platforem vede k pochopení jejich nenahraditelné hodnoty ve špičkové výrobě a ve vědeckém výzkumu. Žula se skládá převážně z minerálů, jako je křemen, živec a slída. Elektronická struktura těchto minerálních krystalů určuje charakteristiky magnetické susceptibility žuly. Z mikroskopického hlediska se v minerálech, jako je křemen (SiO2) a živec (například draselný živec (KAlSi3O8)), elektrony většinou nacházejí v párech v kovalentních nebo iontových vazbách. Podle Pauliho vylučovacího principu v kvantové mechanice jsou směry spárovaných elektronů opačné a jejich magnetické momenty se vzájemně ruší, což činí celkovou odezvu minerálu na vnější magnetické pole extrémně slabou. Žula je proto typickým diamagnetickým materiálem s extrémně nízkou magnetickou susceptibilitou, obvykle řádově kolem \(-10^{-5}\), kterou lze téměř ignorovat. Ve srovnání s kovovými materiály je výhoda magnetické susceptibility žuly velmi významná. Většina kovových materiálů, jako je ocel, jsou feromagnetické nebo paramagnetické látky s velkým počtem nepárových elektronů uvnitř. Spinové magnetické momenty těchto elektronů se mohou působením vnějšího magnetického pole rychle orientovat a zarovnávat, což má za následek magnetickou susceptibilitu kovových materiálů až řádově \(10^2-10^6\). Když zvenčí přicházejí elektromagnetické signály, kovové materiály se silně vážou na magnetické pole a generují elektromagnetické vířivé proudy a hysterezní ztráty, které následně narušují normální provoz elektronických součástek uvnitř zařízení. Přesné žulové platformy s extrémně nízkou magnetickou susceptibilitou sotva interagují s vnějšími magnetickými poli, čímž účinně zabraňují vzniku elektromagnetického rušení a vytvářejí stabilní provozní prostředí pro přesná zařízení. V praktických aplikacích hraje klíčovou roli nízká magnetická susceptibilita, která je charakteristická pro přesné žulové platformy. V kvantových počítačových systémech jsou supravodivé qubity extrémně citlivé na elektromagnetický šum. I kolísání magnetického pole o úrovni 1 nT (nanotesla) může způsobit ztrátu koherence qubitů, což vede k výpočetním chybám. Poté, co jeden výzkumný tým nahradil experimentální platformu žulovým materiálem, šum magnetického pole pozadí kolem zařízení výrazně klesl z 5 nT na méně než 0,1 nT. Koherenční čas qubitů se ztrojnásobil a míra chybovosti operací se snížila o 80 %, což výrazně zvýšilo stabilitu a přesnost kvantových výpočtů. V oblasti polovodičových litografických zařízení mají extrémní ultrafialové zdroje světla a přesné senzory během litografického procesu přísné požadavky na elektromagnetické prostředí. Po přijetí přesné žulové platformy zařízení účinně odolává vnějšímu elektromagnetickému rušení a přesnost polohování se zlepšila z ±10 nm na ±3 nm, což poskytuje solidní záruku stabilní výroby pokročilých procesů o velikosti 7 nm a méně. Kromě toho ve vysoce přesných elektronových mikroskopech, zařízeních pro nukleární magnetickou rezonanci a dalších přístrojích citlivých na elektromagnetické prostředí zajišťují přesné žulové platformy díky svým nízkým charakteristikám magnetické susceptibility, že zařízení může fungovat co nejlépe. Téměř nulová magnetická susceptibilita přesných žulových plošin z nich činí ideální volbu pro přesná zařízení, která odolávají elektromagnetickému rušení. S postupující technologií směrem k vyšší přesnosti a složitějším systémům se požadavky na elektromagnetickou kompatibilitu zařízení stávají stále přísnějšími. Díky této jedinečné výhodě budou přesné žulové plošiny i nadále hrát důležitou roli ve špičkové výrobě a špičkovém vědeckém výzkumu a pomáhat tomuto odvětví neustále překonávat technické překážky a dosahovat nových výšin.
Čas zveřejnění: 14. května 2025