코넬 대학의 크래익헤드(Craighead) 교수의 연구진이 리소그래피 방법으로 제작된 나노전기역학(NEMS) 소자로 10의 -18승 그램인 아토(atto) 그램의 질량 측정에 성공했다. 지난 해 Oak Ridge National Lab에서 10의 -15승 그램인 펨토(femto)그램의 측정에 이어 정밀도에서 1000배나 향상된 결과이다.

아토그램의 질량 측정의 기본원리는 다음과 같다. 그림1에 나타난 가늘고 긴 실리콘 조각으로 이루어진 캔틸레버 위에 작은 입자가 얹혀지게 되면 캔틸레버의 공명 주파수가 변하게 되고, 이 공명 주파수는 캔틸레버에서 반사되는 레이저를 이용해 측정할 수 있다. 재미있는 비유를 들자면 아토 그램의 입자가 다이빙 보드 위에 들어서고 그 때의 보드의 탄성을 반사되는 빛으로 측정을 하는 것이다.

현재까지는 작은 금조각의 질량 측정에 성공했고, 궁극적으로는 바이러스의 관찰과 질량 측정이 목표이다. 이 연구그룹에서 제작한 캔틸레버는 상온에서 4 마이크로미터의 길이에 500 나노미터의 폭을 가지고 있으며, 질량측정의 정밀도는 0.39 아토그램으로 예상되고 있다. 캔틸레버의 사이즈를 줄임으로써 젭토(zepto, 10의 -21승) 그램까지 측정할 수 있을 것으로 예상하고 있다.


- 인용
Physics News Graphics
http://www.aip.org/enews/physnews/2004/split/673-2.html

- 참고문헌
Journal of applied physics, 95, 5 p2682 K. L. Ekinci et al. (March 1, 2004)
Journal of applied physics Ilic et al. (출판예정)