Manipuleringen av atomer har nått en ny nivå:Tillsammans med team från Finland och Japan, fysiker från universitetet i Basel kunde placera 20 enstaka atomer på en helt isolerad yta vid rumstemperatur för att bilda det minsta "schweiziska korset", tar därmed ett stort steg mot nästa generations lagringsenheter i atomskala. Den akademiska tidskriften Naturkommunikation har publicerat sina resultat.

Ända sedan 1990 -talet, fysiker har direkt kunnat kontrollera ytstrukturer genom att flytta och placera enstaka atomer till vissa atomplatser. Ett antal atommanipulationer har tidigare visats både på ledande eller halvledande ytor främst under mycket låga temperaturer. Dock, tillverkningen av konstgjorda strukturer på en isolator vid rumstemperatur är fortfarande en långvarig utmaning och tidigare försök var okontrollerbara och gav inte önskat resultat.

I den här studien, ett internationellt team av forskare runt Shigeki Kawai och Ernst Meyer från fysiska institutionen vid universitetet i Basel presenterar den första framgångsrika systematiska atommanipulationen på en isolerande yta vid rumstemperatur. Med hjälp av spetsen på ett atomkraftmikroskop, de placerade enstaka bromatomer på en natriumkloridyta för att konstruera formen av det schweiziska korset. Det lilla korset består av 20 bromatomer och skapades genom att byta klor med bromatomer. Den mäter bara 5,6 nanometer kvadrat och representerar det största antalet atommanipulationer som någonsin uppnåtts vid rumstemperatur.

Nya lagringsenheter

Tillsammans med teoretiska beräkningar kunde forskarna identifiera de nya manipulationsmekanismerna för att tillverka unika strukturer i atomskala. Studien visar alltså hur systematisk atommanipulation vid rumstemperatur nu är möjlig och representerar ett viktigt steg mot tillverkningen av en ny generation elektromekaniska system, avancerade datalagringsenheter i atomskala och logikkretsar.