6. CÁC GIAI ĐOẠN THỰC HIỆN
3.2ĐÒI HỎI PHÁT TRIỂN ĐO LƯỜNG VỀ NANO VÀ ĐƯA RA CÁC ĐIỀU
KIỆN TIÊU CHUẨN
Hệ thống đo lường và các tiêu chuẩn nano sử dụng trong chế tạo nano cũng như thương mại hoá trong công nghệ chế tạo nano đang có các đòi hỏi cấp thiết, là yếu tố có vai trò then chốt trong việc phát triển công nghệ nano và chế tạo các sản phẩm nano mang tính quy chuẩn. Tuy nhiên trong lĩnh vực này đến nay vẫn chưa được chú trọng phát triển. Hiện nay đang có đề xuất dùng hệ đơn bội gen (anometrology) sử dụng làm công cụ đo cho việc phát triển của công nghệ nano. Việc xác định kích thước nhỏ hơn 1nm so với mẫu chuẩn đang là vấn đề vô cùng khó khăn hiện nay, đặc biệt nó còn gặp nhiều khó khăn hơn trong việc điều khiển quá trình sản xuất, chế tạo ra sản phẩm kích thước nano vì các quá trình này cũng tuân theo hệ quy chuẩn nghiêm của hệ nano trong khi các hệ quy chuẩn trong công nghệ vẫn chưa phát triển hoàn thiện. Hiện nay đã có một số nước đang xúc tiến mạnh trong lĩnh vực phát triển hệ đo lường tiêu chuẩn nano, trong đó phải kể đến Viện Quốc gia về Tiêu chuẩn Công nghệ của Mỹ (NIST), ở đó có các điều kiện tốt để triển khai chế tạo vật liệu nano với các tiêu chuẩn quy chuẩn cần đạt được cụ thể:
47 - Hoàn chỉnh đưa ra kích thước khắc chuẩn dạng tiêu chuẩn 3nm, 10nm hay 30nm làm tiêu chuẩn cho kĩ nghệ khắc nano.
- Lượng tử hoá việc truyền dẫn các hạt tải trong cấu trúc nano đặc trưng. - Cải thiện phương pháp đo lường nano cho các mẫu kích thước nano đặc trưng.
Công nghệ nano tạo ra nhiều cơ hội để tạo lập nên một nền tảng mới hoặc tạo ra các chuẩn thứ cấp. Ví dụ: từ 1990 các điện trở Hall (hiệu ứng Hall lượng tử) đã được sử dụng trong các phòng thí nghiệm quốc gia để đo điện trở kháng của vật liệu dẫn điện. Lưu ý là đối với graphene, khi xảy ra hiệu ứng Hall lượng tử thì độ chính xác các phép đo tỉ lệ với số nguyên hoặc phân đoạn của
h e2
, độ chính xác phép đo này giúp các nhà khoa học có thể đo được điện trở kháng cỡ vài micro-Ohm (10-6 Ω) với sai số vài trăm, hay thậm chí là vài chục nano-Ohm (10-9 Ω). Hay nhiệt độ, một số bán dẫn cấu trúc nano giúp các nhà khoa học có thể đo được chính xác nhiệt độ một số chất với độ chính xác cỡ 10-9 0K. Những điện trở này khi làm lạnh đến 1 0K hoặc thấp hơn trong từ trường cỡ vài tesla thì điện trở gần như không đổi giá trị và rất gần giá trị 0Ω.