JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi. Mäter enskilda atomers laddning

För första gången har forskare lyckats mäta laddningen hos enskilda atomer. Skillnaden i kraft - 11 pikonewton - mellan en neutral guldatom och en guldatom med en extra elektron detekterades av IBM-forskare i Schweiz. Enligt företaget är detta en milstolpe inom nanovetenskapen som ger nya möjligheter att utforska strukturer i nanostorlek.
Bedriften utfördes på IBMs forskningslabb i schweiziska Zürich, i samarbete med universiteten i tyska Regensburg och holländska Utrecht. Forskarna lyckades skilja mellan individuella silver- och guldatomer genom att mäta de minimala skillnaderna i kraft mellan en laddad och en oladdad atom.

Forskarna använde en kombination av scannande tunnelmikroskop (STM, scanning tunnel microscope) och atomärkraftmikroskop (ATM, atomic force microscope). Därtill krävdes att mätplatsen befann sig i vakuum och vid den låga temperaturen 5 K för att uppnå tillräckligt stabilitet för mätningarna.

Atomärkraftsmikroskopet var utrustat med en skarp spets som mätte attraktionskraften mellan sig själv och atomerna på ett substrat. För guldatomer var skillnaden bara 11 pikonewton mellan en neutral atom och en laddad med en extra elektron, mätt vid minsta möjliga avstånd på cirka en halv nanometer ovanför atomen.

IBM anger nätonogrannheten till bättre än 1 pikonewton, vilket motsvarar gravitationskraften mellan två vuxna människor på ett avstånd av drygt 500 meter.

Enligt IBM finns flera praktiska tillämpningar inom räckhåll tack vare dessa mätningar. Exempelvis tänker de sig bygga metall-molekylära nätverk där enskilda metallatomer kan anslutas till molekyler och då kunna utföra beräkningar. Man hoppas också kunna förstå bättre hur det egentligen går till när fotoner omvandlas till elektrisk ström i fotodioder.

Experimentet beskrivs utförligt i senaste numret av tidningen Science, och finns även dokumenterat på Youtube (länk).

Prenumerera på Elektroniktidningens nyhetsbrev eller på vårt magasin.


MER LÄSNING:
 
KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Rainer Raitasuo

Rainer
Raitasuo

+46(0)734-171099 rainer@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)