|
Физики научились пасти атомы
Если атомы поместить в особые условия и окружить их "забором" из других атомов, то те, что внутри, не расположатся хаотично, а выстроятся в определённом порядке. Сделавшие это открытие учёные института микроструктурной физики Макса Планка (Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik) сравнивают такие атомы с овечками, мирно пасущимися внутри загона.
На протяжении нескольких лет многочисленные группы учёных со всего мира старались заставить электроны размещаться в особом порядке на поверхности некоторых материалов. Этого физики пытались добиться, размещая атомы особым образом с помощью специальных методов.
Всё это было нужно для того, чтобы вызвать рост тонких плёнок из определённых веществ. Для этого необходимо атомы вещества осаждать из пара на интересующую поверхность. Атомы во время осаждения являются адсорбированными (их называют адатомами) — находясь на поверхности кристалла в процессе его роста, они ещё не встроены в кристаллическую решётку.
Экспериментаторы из института Макса Планка под руководством профессора Патрика Бруно (Patrick Bruno) обнаружили, что при определённых условиях атомы могут самостоятельно приобретать структуру, необходимую для выращивания плёнок.
Учёные наблюдали за электронами внутри небольшого замкнутого эллипса из атомов кобальта на медной подложке. Исследователи стали осаждать на эту отгороженную поверхность другие атомы кобальта, и эти "новые" атомы стали взаимодействовать как с ограничивающими атомами, так и с электронами.
Что касается электронов, то при температуре 10-20 кельвинов в таких условиях у них происходят отклонения энергии, которая распределяется не равномерно, а в виде эллипсов, находящихся внутри "забора".
Из-за этого и адатомы тоже особым образом распределяются на поверхности: при осаждении они движутся в области, где электронов больше. Таким образом, получилось, что атомы расположились в строгом порядке, упорядочившись самостоятельно.
Аналогичные опыты были с тем же успехом проведены на атомах церия — наблюдалось такое же упорядочение. Дальнейшие исследования будут посвящены изучению условий эксперимента и новых способов создания тонких плёнок на основе такого "самоупорядочивания".
Правда, сравнение с домашними животными не очень точное — уж слишком послушными оказываются "овечки".
|
|
|
