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用AFM的針頭移動原子

2011/02/08 | 未分類 |

Original publish date:May 09, 2003

編輯 tslim 報導

日本的研究人員使用原子力顯微鏡(AFM)的針頭,可以機械式的移動操縱在非導體物質表面的一顆原子.

其實早在1989年,在IBM的研究團隊就曾以掃瞄式穿隧顯微鏡(STM)的針頭移動操縱原子.他們還曾經用35個氙原子在鎳的表面上拼成I-B-M三個字母.然而這種方法只能使用在導體的表面,在非導體表面這種方式則是行不通.

最近日本大阪大學的研究人員用了跟IBM研究小組類似的方法,但是他們使用的是AFM的針頭.研究人員將AFM的矽針頭移近到矽的表面上,並且把針頭推向一個原子.針頭的壓力使這的原子與鄰近原子間的鍵斷裂並且與針頭形成鍵結而結何在一起.當他們把針頭移開後,就可看到在原本那顆原子的所在位置有一個洞.最後他們將這個黏有原子的針頭再壓入所形成的那的洞中,利用壓力打斷原子與針頭之間的鍵,那麼原子就可被放回到原來的地方.

這個方法可以用在非導體的表面上,而且在整個操作的過程中不需要加任何電壓在針頭和樣品之間,是完全機械式的.研究小組的成員之一Oscar Custance表示,以精準度來說,這個任務就好像用帝國大廈的尖端去移動在西瓜田裡的一個西瓜.

原始論文:
Mechanical vertical manipulation of selected single atoms by soft nanoindentation using a near contact atomic force microscope, Noriaki Oyabu, Óscar Custance, Insook Yi, Yasuhiro Sugawara, and Seizo Morita, Phys. Rev. Lett. 90, 176102 (2003).

參考來源:

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