Inom banbrytande områden som halvledartillverkning och kvantprecisionsmätning, vilka är mycket känsliga för elektromagnetiska miljöer, kan även den minsta elektromagnetiska störningen i utrustning orsaka precisionsavvikelser, vilket påverkar slutproduktens kvalitet och experimentella resultat. Som en nyckelkomponent som stöder precisionsutrustning har de magnetiska känslighetsegenskaperna hos granitprecisionsplattformar blivit en viktig faktor för att säkerställa utrustningens stabila drift. En djupgående undersökning av den magnetiska känslighetsprestanda hos granitprecisionsplattformar bidrar till att förstå deras oersättliga värde i avancerad tillverkning och vetenskapliga forskningsscenarier. Granit består huvudsakligen av mineraler som kvarts, fältspat och glimmer. Den elektroniska strukturen hos dessa mineralkristaller bestämmer de magnetiska känslighetsegenskaperna hos granit. Ur ett mikroskopiskt perspektiv existerar elektroner mestadels i par inom kovalenta eller joniska bindningar inom mineraler som kvarts (SiO_2) och fältspat (såsom kaliumfältspat (KAlSi_3O_8)). Enligt Paulis uteslutningsprincip inom kvantmekanik är rotationsriktningarna för parade elektroner motsatta, och deras magnetiska moment tar ut varandra, vilket gör mineralets övergripande respons på det externa magnetfältet extremt svag. Granit är därför ett typiskt diamagnetiskt material med extremt låg magnetisk känslighet, vanligtvis runt storleksordningen −10⁻⁶, vilket nästan kan ignoreras. Jämfört med metalliska material är fördelen med magnetisk känslighet hos granit mycket betydande. De flesta metalliska material, såsom stål, är ferromagnetiska eller paramagnetiska ämnen med ett stort antal oparade elektroner inuti. De spinnmagnetiska momenten hos dessa elektroner kan snabbt orientera och justera sig under inverkan av ett externt magnetfält, vilket resulterar i en magnetisk känslighet hos de metalliska materialen så hög som −10⁻²-10⁶. När det kommer elektromagnetiska signaler utifrån kommer metallmaterial att starkt kopplas till magnetfältet, vilket genererar elektromagnetiska virvelströmmar och hysteresförluster, vilket i sin tur stör den normala driften av elektroniska komponenter inuti utrustningen. Precisionsplattformar av granit, med sin extremt låga magnetiska känslighet, interagerar knappast med externa magnetfält, vilket effektivt undviker generering av elektromagnetisk störning och skapar en stabil driftsmiljö för precisionsutrustning. I praktiska tillämpningar spelar den låga magnetiska känslighetsegenskapen hos precisionsplattformar av granit en nyckelroll. I kvantdatorsystem är supraledande qubitar extremt känsliga för elektromagnetiskt brus. Även en magnetfältsfluktuation på 1 nT (nanotesla) kan orsaka förlust av koherens hos qubitar, vilket leder till beräkningsfel. Efter att ett visst forskarteam ersatte den experimentella plattformen med granitmaterial, minskade bakgrundsbruset från magnetfältet runt utrustningen avsevärt från 5 nT till under 0,1 nT. Koherenstid för qubitarna förlängdes med tre gånger, och operationsfelfrekvensen minskades med 80 %, vilket avsevärt förbättrade stabiliteten och noggrannheten hos kvantberäkning. Inom området halvledarlitografiutrustning har den extrema ultravioletta ljuskällan och precisionssensorerna under litografiprocessen strikta krav för den elektromagnetiska miljön. Efter att ha använt granitprecisionsplattformen motstod utrustningen effektivt extern elektromagnetisk störning, och positioneringsnoggrannheten förbättrades från ±10 nm till ±3 nm, vilket ger en solid garanti för stabil produktion av avancerade processer på 7 nm och lägre. Dessutom säkerställer precisionsplattformar i granit, i högprecisionselektronmikroskop, kärnmagnetisk resonanstomografiutrustning och andra instrument som är känsliga för elektromagnetiska miljöer, att utrustningen kan prestera optimalt tack vare deras låga magnetiska känslighet. Den nästan noll magnetiska känsligheten hos precisionsplattformar i granit gör dem till ett idealiskt val för precisionsutrustning för att motstå elektromagnetisk störning. I takt med att tekniken utvecklas mot högre precision och mer komplexa system blir kraven på utrustningens elektromagnetiska kompatibilitet allt strängare. Precisionsplattformar i granit, med denna unika fördel, kommer garanterat att fortsätta spela en viktig roll inom avancerad tillverkning och banbrytande vetenskaplig forskning, vilket hjälper industrin att ständigt bryta igenom tekniska flaskhalsar och nå nya höjder.
Publiceringstid: 14 maj 2025