发信人: hithere (行者), 信区: NTM
标  题: 英科学家在室温下成功移动单个原子
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年01月20日09:14:25 星期六), 站内信件


英科学家在室温下成功移动单个原子

    英国牛津大学的科学家成功地在室温下操纵单个溴原子在铜表面上移动，使纳米机
械制造技术向前迈进了一步。
    牛津大学的约翰·佩西卡等人在最新一期英国《自然》杂志上报告说，他们是使用
一种名为隧道扫描显微镜（ＳＴＭ）的装置做到这一点的。
    隧道扫描显微镜一般用于在原子水平上观察物质，其核心部分装有一根钨制的探针，
针头仅有几个原子那么宽。探针与被观测的样品并不接触，而是在其上方来回扫描。这
使针头和样品之间产生微弱电压，把样品中的电子“拉”向针头。
    当距离足够近、“拉力”足够强时，电子就会在奇妙的量子效应的作用下从样品
中“消失”，仿佛穿过一个无形的隧道，在针头上“重现”，这被称为“隧道效应”。
通过观察这些电子运动产生的微电流，就能得到样品表面的图像。
    当隧道效应电流较强时，样品中的原子也会被“撕”下来，通过针头移动到别处。
如果对这种现象善加利用，就能对单个原子进行操作，将它们逐个按特定结构“组装”
成纳米机械。
    但对探针进行精确操作十分困难。１９９０年，美国科学家曾通过这种方法用３７
个氙原子拼出了“ＩＢＭ”三个字母。为此，他们不得不把隧道扫描显微镜冷却到接近
绝对零度。
    佩西卡等人尝试在室温下移动铜样品表面上的溴原子。此时溴原子与铜样品紧密结
合，需要产生更强的电流才能挪动它们。此外，分子热运动效应使探针不稳定，不断地
晃来晃去，就像一个喝醉酒的足球运动员，连球都不容易抢到，更不用说准确地射门。
    为此，研究人员设计出一个巧妙的办法：令探针不断迅速振动，幅度为原子宽度的
几倍，从而克服了探针本身的晃动造成的影响。经过几次振动，探针就能准确地捕捉到
原子并把它移到目标位置上。
    科学家下一步将尝试在室温下移动其它类型的原子，为制造复杂的纳米机械积累经
验。

摘自：新华社

--
 ____      
(__  ╲○       
(  ╲  ╲    
 )●_〗  )   走四方，
(- /  |▔      路迢迢，
 ▔)   ╲        水长长 ... ...

※ 来源:·哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn·[FROM: 202.118.228.123]