Čeští vědci umějí manipulovat atomy

  14:00aktualizováno  14:00
Tým vědeckých pracovníků, ve kterém jsou i čeští odborníci, přišel na způsob, jak pracovat s atomy bez omezení práce na velmi nízké teploty. Navíc umí využít i nevodivé povrchy s trvanlivostí zápisu delším než několik sekund. K tomu nová technologie zvládne nejen zapisovat, ale i mazat.

Schematický obrázek funkce mikroskopu atomárních sil

Čeští, japonští a španělští vědci objevili způsob psaní na povrch pevných látek pomocí atomů. Metoda je použitelná při přípravě zcela nových nanostruktur, které se stanou základem pro budoucí generaci čipů. Dovoluje nejenom vytvářet, ale také mazat zápis. Mezinárodní tým tuto atomární tužku představil v posledním čísle časopisu Science ve čtvrtek 16. října, uvedl tiskový odbor Akademie věd České republiky.

Možnosti nové metody vědci předvedli napsáním symbolu Si na povrch pevné látky, protože právě atomy křemíku použili jako "inkoust". Experiment uskutečnili při pokojové teplotě, což výrazně rozšiřuje možnosti praktického využití této atomární manipulace v nanotechnologii.

Schopnost manipulovat s jednotlivými atomy na povrchu pevných látek umožní konstrukci nanostruktur požadovaných vlastností. Jde například o přesné umístění dopantů specifických vlastností (látek, jako je třebas bór, které přidány v malém množství mění vodivé vlastnosti polovodiče) na polovodičovém povrchu, což může výrazně zvýšit výkonnost nanometrických tranzistorů.

Vědci použili k manipulaci s atomy techniku AFM (Atomic Force Microscope) operující v dynamickém modu známém jako dAFM (dynamic Atomic Force Microscopy). Navržená metoda byla úspěšně ověřena na vybraných polovodičových površích obsahujících různé chemické prvky. Používá hrot mikroskopu jako atomární tužku, kde jednotlivé atomy daného chemického druhu byly kontrolovaným přiblížením hrotu vyryty na povrch pevné látky.

Nová metoda dovoluje vytvářet libovolně uspořádané útvary na povrchu pevné látky při libovolné teplotě. Tento objev spolu s předešlým objevem této vědecké skupiny (chemická identifikace atomů) dovolí vytvářet sofistikované, přesně specifikované nanostruktury požadovaných chemických a fyzikálních vlastností.

První úspěšnou kontrolovanou manipulaci jednotlivých atomů pomocí rastrovacího tunelovacího mikroskopu, známého pod označením STM (Scanning Tunneling Microscope), provedl v roce 1989 Don Eigler a jeho spolupracovníci z laboratoře IBM. Z atomů Xeonu vytvořili na povrchu kovu nápis IBM při teplotě -265 stupňů Celsia. Od té doby byly vyvinuty další podobné postupy. Nepodařilo se ale překonat významná omezení, například nutnost velmi nízkých teplot, omezení na vodivé povrchy, trvanlivost nápisu v sekundách a nemožnost současného psaní i mazání.

Nová metoda komplexní atomární manipulace překonává všechny zmíněné problémy, neboť umožňuje provádět atomární manipulaci na libovolném povrchu pevné látky při běžné pokojové teplotě, a to pomocí kontrolovaného zápisu předem zvoleného chemického druhu na povrch pevné látky záměnou za nynější atomy jiného chemického složení.

Další podrobnosti na stránkách Akademii věd ČR zde..

Autoři: ,
 

Nejčtenější

Jednosměrná letenka na rudou planetu se odkládá. Mars One krachuje

Ilustrace základny na Marsu, jak si ji představují v organizaci Mars One...

Firma Mars One, která slibovala soukromý let na Mars už v roce 2024, zkrachovala. Plány dostat na Mars lidské obyvatele...

Tančík pro vnuka poručíka Grubera. Němci ho nasadili i proti Tálibánu

Lehké obrněné vozidlo Wiesel s 20mm kanonem

V množině bojových vozidel Bundeswehru nalezneme s trochou štěstí i malé, ale o to více zajímavé tančíky Wiesel. Do...

Poslední Hitlerovy narozeniny nestály za nic. Supertanků se nedočkal

3D model stíhače tanků Jagdpanther, přezbrojeného na kanón ráže 128 mm tak, jak...

Na podzim 1944 se třetí říše hroutí a německé zbrojovky se snaží o nemožné. Hledají recept na zázračné zbraně,...

Kapitán nedosáhl na pedály. Začátek proudové éry přinesl zvláštní nehody

B-707 N7071  Braniff

Nová technika není vždy nutně bezpečnější. Dokládá to vývoj v letectví na přelomu 50. a 60. let. Piloti se s novými...

Severní magnetický pól se vydal na cesty. Co když doputuje až na jih?

Posun severního magnetického pólu

Naši planetu čeká přehození magnetických pólů. Nebude to zřejmě brzy, proč k tomu ovšem vůbec dojde a co může změna...

Další z rubriky

Přepadl banku, ale zvolil špatný způsob útěku. „Udala“ ho koloběžka Uber

Ilustrační snímek

Devatenáctiletý muž přepadl banku v Texasu. S lupem odjel na elektrické koloběžce, kterou lze pronajmout...

V Perském zálivu spustili největší baterii světa. Virtuální a bez lithia

Sodíko-sírové bateriové systémy japonské firmy NGK. Systém, který se vejde do...

Ve Spojených arabských emirátech byla připojena do sítě největší „virtuální“ baterie světa s obřím výkonem a úctyhodnou...

Lokální předpověď počasí se razantně zpřesní, možná pomáhá i váš telefon

GRAF

Nejpřesnější lokální předpovědi počasí dnes nabízejí aplikace v našich telefonech - i proto, že s nimi samy pomáhají....

Schöneck je rájem pro děti i dospělé
Schöneck je rájem pro děti i dospělé

Přemýšlíte, kde prožít zimní dovolenou s dětmi? Máme pro vás báječný tip! Kousek za hranicemi najdete areál nevídaných rozměrů a hlavně s pestrou nabídkou možností zábavy.

Najdete na iDNES.cz