De manipulatie van atomen heeft een nieuw niveau bereikt:samen met teams uit Finland en Japan, natuurkundigen van de Universiteit van Basel waren in staat om 20 afzonderlijke atomen op een volledig geïsoleerd oppervlak bij kamertemperatuur te plaatsen om het kleinste "Zwitserse kruis" te vormen, daarmee een grote stap zetten in de richting van de volgende generatie opslagapparaten op atomaire schaal. Het academische tijdschrift Natuurcommunicatie hun resultaten heeft gepubliceerd.

Al sinds de jaren negentig, natuurkundigen zijn in staat geweest oppervlaktestructuren direct te controleren door afzonderlijke atomen naar bepaalde atomaire locaties te verplaatsen en te positioneren. Een aantal atomaire manipulaties zijn eerder aangetoond, zowel op geleidende als op halfgeleidende oppervlakken, voornamelijk onder zeer lage temperaturen. Echter, de fabricage van kunstmatige structuren op een isolator bij kamertemperatuur is nog steeds een langdurige uitdaging en eerdere pogingen waren oncontroleerbaar en leverden niet de gewenste resultaten op.

In dit onderzoek, een internationaal team van onderzoekers rond Shigeki Kawai en Ernst Meyer van de afdeling Natuurkunde van de Universiteit van Basel presenteert de eerste succesvolle systematische atomaire manipulatie op een isolerend oppervlak bij kamertemperatuur. Met behulp van de punt van een atoomkrachtmicroscoop, ze plaatsten enkele broomatomen op een natriumchloride-oppervlak om de vorm van het Zwitserse kruis te construeren. Het kleine kruisje is gemaakt van 20 broomatomen en is ontstaan ​​door chloor uit te wisselen met broomatomen. Het meet slechts 5,6 nanometer in het vierkant en vertegenwoordigt het grootste aantal atomaire manipulaties dat ooit bij kamertemperatuur is bereikt.

Nieuwe opslagapparaten

Samen met theoretische berekeningen waren de wetenschappers in staat om de nieuwe manipulatiemechanismen te identificeren om unieke structuren op atomaire schaal te fabriceren. De studie laat dus zien hoe systematische atomaire manipulatie bij kamertemperatuur nu mogelijk is en vormt een belangrijke stap in de richting van de fabricage van een nieuwe generatie elektromechanische systemen, geavanceerde dataopslagapparaten en logische circuits op atomaire schaal.