Впервые искусственную атомную структуру удалось создать при комнатной температуре.

Атомно-силовые микроскопы имеют большее разрешение по сравнению с оптическими, распознавая рельеф материалов с помощью заостренного пирамидального наконечника.

Группе ученых из Финляндии, Японии и Швейцарии удалось построить швейцарский крест всего из 20 атомов, общей площадью 5,6 квадратных нанометров. Для того, чтобы в реальности представить себе, с чем сопоставим этот размер, надо вообразить, что мы сравниваем, к примеру, длину одной из линий миникреста с размером в один метр: это будет сопоставимо с тем, если бы мы сравнивали длину банковской карточки с диаметром Земли.


В своей работе, опубликованной в журнале «Nature Communications», ученые использовали крошечный заостренный пирамидальный наконечник атомно-силового микроскопа, который способен определять рельеф поверхности материала, для того чтобы поместить атомы брома на поверхность атомов соли (хлорида натрия). В процессе построения креста исследователи заменили атомы хлора соли на атомы брома и таким образом создали бромид натрия.


Однако исследование интересно вовсе не из-за миниатюрного размера креста, ведь физики уже умеют создавать транзисторы всего лишь из одного атома. Самое главное в этой работе -то, что ученые смогли построить свой крест при комнатной температуре, то есть им не потребовалось затрачивать большое количество энергии на охлаждение воздуха и материалов до очень низких температур, как это делалось ранее.


С начала 90-х годов ученые освоили технологию построения предметов и материалов в буквальном смысле слова, научившись перемещать индивидуальные атомы из одного вещества в другое. Сейчас физики, словно складывая детали конструктора «Lego» только несравнимо меньшие по размеру, умеют создавать тонкие пластинки, штампы и миниатюрные устройства.


Изготовление подобных структур в атомном масштабе может показаться простой игрой, или даже никчемной блажью, но это вовсе не так. Технология перемещения атомов могла бы позволить создавать более совершенные электромеханические системы, логические схемы и жесткие диски с невероятными возможностями. И то, что ученым впервые удалось сконструировать атомную структуру именно при комнатной температуре, во многом облегчит воплощение этих важных задач в жизнь.