Если ученые могли бы легко управлять единственными атомами, они могли бы однажды быть в состоянии построить наркотики и другие молекулы с беспрецедентной точностью. Могло бы даже быть возможно проектировать компьютерные дисководы, хранящие огромное количество данных движущимися атомами один за другим.
Теперь ученые подогрели гонку для этой технологии путем подталкивания единственного атома брома через медную поверхность при комнатной температуре. До сих пор метод был предельно дорогим, потому что он должен был быть выполнен около абсолютного нуля.
Не трудно видеть единственные атомы с растровым туннельным микроскопом (STM). Но поскольку квантовые физики и орнитологи знают, Вы не можете посмотреть слишком близко, не будучи волнением; маленький электрический ток между наконечником исследования STM и типовой поверхностью может сместить слабо связанные атомы, освободив их для подпрыгивания далеко. «Атомы становятся как липкие нечеткие шары», говорит физик Джон Петика из Оксфордского университета, Соединенное Королевство. Это позволило исследователям перестраивать отдельные атомы на образце.Существует выгода: вся система должна быть сохранена близким абсолютным нулем, чтобы препятствовать тому, чтобы атомы покачались от поверхности, как попкорн, высовывающийся из открытой кастрюли.
Десятилетие назад физик Дон Эйглер, Коллега IBM в Сан-Хосе, Калифорния, успешно переместил единственный слабо связанный атом водорода вдоль переохлажденной кремниевой поверхности, но прогресс с тех пор был медленным, потому что эти криогенные STMs являются редкими и дорогими.В Природе 13 апреля Петика и его группа сообщают об успехе при подталкивании их крошечного атомного мрамора при комнатной температуре. Ключ должен был использовать атомы брома, крепко держащиеся за медную поверхность сильными химическими связями. Путем размещения наконечника STM очень около выдающегося атома, бригада Петики вызвала маленький электрический ток, нагревающий атом брома, временно разрывание связи медного брома и разрешение атома перейти к следующему пространству на коробке яйца сформировали медную поверхность. «Мы можем пасти его от одного места до следующего», говорит Петика.
Способность сделать эти эксперименты при комнатной температуре являются огромной трансгрессией, говорит Эйглер. «Это ускорит темп работы в этой области существенно». И это важно, потому что ультравысокоплотные компьютерные диски и молекулы ручной работы «являются все еще длинным путем в будущем», говорит Петика.