Twoja wyszukiwarka

MAGDALENA PECUL
CZĄSTECZKI SIĘ KRĘCĄ A ATOMY PRZESUWAJĄ...
Wiedza i Życie nr 9/1998
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 9/1998

I wszystko to można zobaczyć, a także utrwalić na zdjęciach dzięki jednemu z najbardziej fascynujących wynalazków ostatniego dwudziestolecia - tunelowemu mikroskopowi skaningowemu STM. Pozwala on nie tylko oglądać powierzchnię próbki z atomową rozdzielczością, ale także w bardzo precyzyjny sposób kierować ruchem cząsteczek czy atomów. Już jakiś czas temu udało się naukowcom z IBM ułożyć nazwę "IBM" z pojedynczych atomów ksenonu na powierzchni niklu. Teraz zespół z Cornell University wykonał jeszcze precyzyjniejsze zadanie - zmusili pojedynczą cząsteczkę tlenu zaadsorbowaną na powierzchni platyny do obrotów "w takt" przykładanych impulsów napięciowych i zarejestrowali jej obraz.

W temperaturze pokojowej cząsteczki zmieniają położenie z dużą prędkością. Aby temu zapobiec, układ trzeba było schłodzić do 8 K. Następnie dokładnie pomiędzy dwoma atomami tlenu jednej, wyodrębnionej cząsteczki O2 umieszczono najważniejszy element STM - ostrą igłę wolframową i przyłożono impuls 0.15 V, trwający około 40 ms. Cząsteczka obróciła się pod jego wpływem o 120°, co można dokładnie obejrzeć na obrazach STM.

Podobny eksperyment wykonali też niedawno francuscy fizycy. Oni z kolei ze starannie spreparowanej idealnie gładkiej powierzchni germanu usunęli jeden atom. Na jego miejsce przeskoczył sąsiedni, jego z kolei zastąpił następny i w rezultacie można było zaobserwować ruch "dziury" po atomie na powierzchni. Widać, więc że STM może służyć do konstrukcji nie tylko układów nieruchomych atomów, ale także i systemów dynamicznych. Jeśli zaś chodzi o obracanie cząsteczki tlenu, to jest to coś w sam raz dla entuzjastów nanotechnologii, może w przyszłości pojedyncze cząsteczki będą przełącznikami w obwodach elektrycznych?

A pozostawiając na razie z boku możliwości zastosowań w technologii - jakże wspaniałą rzeczą jest widzieć ruchy atomów i cząsteczek, a nie tylko wiedzieć, że coś się dzieje.

"Physical Review Letters", 3101/1998,
"Science", 5358/1998