"Квантовая подводная лодка" - ключ к манипулированию атомами

Манипуляции с атомами напрямую являются одной из основных целей нанотехнологии, но это по-прежнему недостижимо. Лучшее, что было достигнуто до сих пор - передвигание отдельных атомов вокруг с помощью сканирующего туннельного микроскопа (STM), устройства, которое может получить изображения в атомном масштабе с использованием электронов, вылетающих из пера, шириной всего в один атом.

Теперь Ричард Палмер, Питер Слон и Самит Сейкелсермсук из Университета Бирмингема, Великобритания, продемонстрировали косвенный, но потенциально более эффективный способ манипулирования атомами. Они поставили стилус STM чуть выше крошечной ямы на поверхности кремниевой пластины, в результате чего электроны начали путешествие от кончика к центру ямки, избегая поверхностных дефектов, которые могли бы помешать их деятельности. "Я называю это подводной лодкой", говорит Палмер.

Электроны смогли разорвать химические связи молекул хлорбензола на поверхности кремния до 10 нм от вершины. Возможность отогнать эти молекулы может стать первым шагом для манипулирования атомами на поверхности. Палмер говорит, что метод может привести к новому способу производства, при котором пластины кремния с многочисленными ямками или другими особенностями являются шаблонами, в которые могут быть введены электроны.

Филипп Мориарти из Ноттингемского университета, Великобритания, говорит, что результат представляет собой "отличный кусок" фундаментальной науки, но указывает, что электроны распространяются во всех направлениях от острия иглы и не могут быть использованы для конкретного влияния на атомы. Он и его коллеги работают над созданием и разрывом химических связей непосредственно с помощью атомного силового микроскопа, который обычно используется для измерения межатомных сил.