(по материалам "Nature Science Update" от 13.04.2000, http://helix.nature.com/nsu/).

Группе британских физиков удалось впервые при комнатной температуре, передвигая одиночные атомы брома вдоль медной поверхности, расставить атомы в правильном порядке. Для этого использовалась сверхтонкая игла сканирующего туннельного микроскопа (СТМ). Основным элементом СТМ (обычно используемым для разглядывания атомов, а не для манипулирования ими) является вольфрамовая игла, острие которой имеет диаметр в несколько атомов. Если на иглу подать положительное напряжение и приблизить ее к поверхности исследуемого образца на достаточно малое расстояние, то возникнет туннельный электронный ток. Если повышать этот ток, то кончиком иглы микроскопа можно чуть-чуть перемещать атомы образца и даже отрывать их от поверхности.

В 1990 г. группе исследователей удалось сделать самую миниатюрную запись: тридцатью семью атомами ксенона написать название фирмы - IBM. Это было сделано при сверхнизкой температуре. Другой группе в 1996 г. удалось перемещать большие углеродные молекулы при более высокой температуре, но только вдоль заранее протравленных дорожек.

При комнатной температуре атомы мишени сильно связаны с поверхностью меди, и для их сдвигания нужен больший ток. Также тепловое движение атомов в игле микроскопа делает невозможными ее точные перемещения. Группе Pethica удалось преодолеть эту трудность, заставив иглу быстро вибрировать из стороны в сторону с амплитудой, равной размеру атома мишени. Тем самым удалось поместить атомы в нужные места.

Удивительно, что воздействие иглы на атомы не зависело от напряжения или расстояния между кончиком иглы и образцом. Это указывает на то, что атомы фактически перемещались не электрическим полем, а были нагреты током, что уменьшало их связь с медной поверхностью, после чего атомы мишени двигались от иглы.

Группе Pethica удалось создать направление конструирования атомарных наноструктур при комнатной температуре.

Подробнее:

Fishlock, T. W., Oral, A., Egdell, R. G. & Pethica, J. B. Manipulation of atoms across a surface at room temperature. Nature 404, 743 (2000),

Eigler, D.M. & Schweizer, E.K. Positioning single atoms with a scanning tunnelling microscope. Nature 344, 524 (1990), Appl. Phys. Lett. 69, 20 (1996),

"Растровый туннельный микроскоп", журнал "В мире науки", N10, 1985,

Г.Бинниг, Г.Рорер "Сканирующая туннельная микроскопия - от рождения к юности" (Нобелевские лекции по физике - 1986), журнал "Успехи физических наук", т.154, выпуск 2, 1988.