Измерив электронный заряд с точностью до одного атома у исследователей появляется возможность создавать сверхточные наноустройства и проектировать совершенно новые наноматериалы.
В заявлении IBM отмечается, что им впервые в истории удалось на практике отличить нейтральные атомы от позитивно или негативно заряженных. "Эта возможность открывает путь к созданию новых наноструктур и устройств, которые будут обладать уникальными атомными и молекулярными свойствами. На практике данные результаты можно использовать в молекулярной электронике, оптических устройствах и приборостроении", — говорят в IBM.
Разработки в данной области корпорация вела в сотрудничестве с Университетами Регенсбурга в Германии и Ультрехта в Нидерландах.
В пресс-службе IBM рассказали, что для проведения необычных экспериментов были использованы два микроскопа — сканирующий туннельный микроскоп и атомный силовой микроскоп, которые работали при сверхнизкой температуре (минус 451 градус по Фаренгейту), что было необходимо для достижения высокой стабильности атомной структуры вещества.
В проведенных опытах атомный силовой микроскоп представлял собой систему образец + игла. На малых расстояниях между двумя атомами, один на подложке, другой на острие, при расстоянии около одного ангстрема действуют силы отталкивания, а на больших — силы притяжения. Величина этого усилия экспоненциально зависит от расстояния образец-игла. Отклонения зонда при действии близко расположенных атомов регистрируются при помощи измерителя наноперемещений, в частности используют оптические, емкостные или туннельные сенсоры. Добавив к этой системе устройство развертки по осям X и Y, получают сканирующий АСМ.
В ближайшем будущем исследователи планируют создать пробные образцы наноустройств, в которых индивидуальные молекулы будут выступать в качестве строительных блоков.