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原子藝術 — 瑞士國旗

2014/07/16 | | 標籤:
smallestswis

Credit: Department of Physics, University of Basel

相信你一定看過瑞士國旗,你可以靠近一點,可以再靠近一點,再靠近一點,看清楚了嗎?這是一張「原子尺度」的瑞士國旗!

自1990年代起,科學家們便開始嘗試「把玩」原子,將它們組成各種圖形、或是在表面上排成特定樣式。以往這些技術,都被限制在低溫條件,且要在導體或是半導體的表面才能完成;直到最近,發表於Nature Communications上的一篇文章[1],才成功示範了如何在常溫絕緣體上,設計排列原子的位置。

在這篇研究中,瑞士巴塞爾大學(University of Basel)的Ernst Meyer團隊使用了原子力顯微鏡(atomic force microscope)的針頭,將20個溴原子排在氯化鈉表面,每顆溴原子都替換掉了一個原本在該位置上的氯原子,構成一幅瑞士國旗的圖樣。這幅可能是世上最小的瑞士國旗面積僅有5.6平方奈米(奈米=10−9 米),且它的重要性在於,這是人們首次能在常溫下置換20個單原子,並且維持住它們穩定的結構。

隨著我們能夠操作設計的物質尺度越來越小,便能以越小的空間來儲存更大量的訊息。你可以想像,未來圖書館裡每ㄧ本書都被「寫」在原子尺度的物質上,不用擔心書籍會佔據過大的空間,甚至在電子產品的開發上,也可能在有限空間內大幅提高記憶體的容量。

再靠近一點吧~下次你可能真的要靠非常近才看得清楚了~

延伸閱讀:

參考資料:

  1. Shigeki Kawai, Adam S. Foster, Filippo Federici Canova, Hiroshi Onodera, Shin-ichi Kitamura, and Ernst Meyer, Atom manipulation on an insulating surface at room temperature, Nature Communications , DOI: 10.1038/ncomms5403

資料來源:Smallest Swiss cross – made of 20 single atoms [July 15, 2014]

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關於作者

PanSci實習編輯~目前就讀台大化學所,研究電子與質子傳遞機制。微~蚊氫,在宅宅的實驗室生活中偶爾打點桌球,有時會在走廊上唱歌,最愛929。