У передових галузях, таких як виробництво напівпровідників та квантово-точні вимірювання, які є дуже чутливими до електромагнітного середовища, навіть найменші електромагнітні збурення в обладнанні можуть спричинити відхилення точності, впливаючи на якість кінцевого продукту та результати експериментів. Як ключовий компонент, що підтримує прецизійне обладнання, характеристики магнітної сприйнятливості гранітних платформ стали важливим фактором у забезпеченні стабільної роботи обладнання. Поглиблене дослідження характеристик магнітної сприйнятливості гранітних платформ сприяє розумінню їх незамінної цінності у високоякісному виробництві та наукових дослідженнях. Граніт в основному складається з таких мінералів, як кварц, польовий шпат та слюда. Електронна структура цих мінеральних кристалів визначає характеристики магнітної сприйнятливості граніту. З мікроскопічної точки зору, у таких мінералах, як кварц (SiO_2) та польовий шпат (таких як калієвий польовий шпат (KAlSi_3O_8)), електрони здебільшого існують парами в ковалентних або іонних зв'язках. Згідно з принципом Паулі в квантовій механіці, напрямки обертання парних електронів протилежні, а їхні магнітні моменти компенсують один одного, що робить загальну реакцію мінералу на зовнішнє магнітне поле надзвичайно слабкою. Отже, граніт є типовим діамагнітним матеріалом з надзвичайно низькою магнітною сприйнятливістю, зазвичай близько \(-10^{-5}\), яку майже можна ігнорувати. Порівняно з металевими матеріалами, перевага граніту в магнітній сприйнятливості є дуже значною. Більшість металевих матеріалів, таких як сталь, є феромагнітними або парамагнітними речовинами з великою кількістю неспарених електронів всередині. Спінові магнітні моменти цих електронів можуть швидко орієнтуватися та вирівнюватися під дією зовнішнього магнітного поля, що призводить до магнітної сприйнятливості металевих матеріалів, що досягає порядку \(10^2-10^6\). Коли ззовні надходять електромагнітні сигнали, металеві матеріали сильно взаємодіють з магнітним полем, генеруючи електромагнітні вихрові струми та гістерезисні втрати, що, у свою чергу, перешкоджає нормальній роботі електронних компонентів всередині обладнання. Гранітні прецизійні платформи з їх надзвичайно низькою магнітною сприйнятливістю майже не взаємодіють із зовнішніми магнітними полями, ефективно уникаючи генерації електромагнітних перешкод та створюючи стабільне робоче середовище для прецизійного обладнання. У практичному застосуванні низька магнітна сприйнятливість, характерна для гранітних прецизійних платформ, відіграє ключову роль. У квантових комп'ютерних системах надпровідні кубіти надзвичайно чутливі до електромагнітного шуму. Навіть коливання магнітного поля на рівні 1 нТл (нанотесла) може призвести до втрати когерентності кубітів, що призведе до обчислювальних помилок. Після того, як одна дослідницька група замінила експериментальну платформу гранітним матеріалом, фоновий шум магнітного поля навколо обладнання значно знизився з 5 нТл до рівня нижче 0,1 нТл. Час когерентності кубітів збільшився втричі, а коефіцієнт помилок операцій зменшився на 80%, що значно підвищило стабільність і точність квантових обчислень. В галузі обладнання для напівпровідникової літографії джерела екстремального ультрафіолетового світла та прецизійні датчики під час процесу літографії мають суворі вимоги до електромагнітного середовища. Після використання прецизійної гранітної платформи обладнання ефективно протистоїть зовнішнім електромагнітним перешкодам, а точність позиціонування покращилася з ±10 нм до ±3 нм, що забезпечує надійну гарантію стабільного виробництва передових процесів 7 нм і нижче. Крім того, у високоточних електронних мікроскопах, обладнанні ядерної магнітно-резонансної томографії та інших інструментах, чутливих до електромагнітного середовища, гранітні прецизійні платформи також забезпечують найкращу роботу обладнання завдяки низьким характеристикам магнітної сприйнятливості. Майже нульова магнітна сприйнятливість гранітних прецизійних платформ робить їх ідеальним вибором для прецизійного обладнання, яке стійке до електромагнітних перешкод. З розвитком технологій у напрямку підвищення точності та складніших систем вимоги до електромагнітної сумісності обладнання стають дедалі суворішими. Гранітні прецизійні платформи, маючи цю унікальну перевагу, обов'язково й надалі відіграватимуть важливу роль у високотехнологічному виробництві та передових наукових дослідженнях, допомагаючи галузі постійно долати технічні вузькі місця та досягати нових висот.
Час публікації: 14 травня 2025 р.