Atomların dizilişi bilardoya benzer. Bir elektron ışını bombardımanı, tek tek atomların konumunu değiştiren bir sıçramanın tetiklenmesini sağlar. Gelecekte, yöntem yeni malzemeler oluşturmak için kullanılabilir.
Viyana, Avusturya). Tek tek atomların konumu, 20 yılı aşkın bir süredir taramalı tünelleme mikroskobu kullanılarak değiştirilebilmektedir. Bunu yapmak için, aslında yüzeyleri taramak için kullanılan mikroskobun iğne benzeri ucu ile bir atom alınır ve başka bir yere taşınır. Ancak bu yöntem, mekanik işlem nedeniyle çok yavaştır.
Viyana Üniversitesi’nden bilim adamları, Massachusetts Institute of Technology’den (MIT) meslektaşlarıyla birlikte, taramalı transmisyon elektron mikroskobunda (STEM) bir elektron ışını ile atomları farklı konumlara taşımayı mümkün kılan yeni bir yöntem geliştirdiler. Science Advances dergisinde yayınlanan araştırmaya göre, tamamen elektronik yöntem herhangi bir mekanik parça kullanmıyor ve bu nedenle önceki seçeneklerden çok daha hızlı çalışabiliyor.
Elektron ışını atlamayı tetikler
Viyana Üniversitesi Nanoyapılı Malzemeler Fiziği Bölümü’nden Toma Susi’nin etrafındaki ekibin yeni yöntemi bilardo ile karşılaştırılabilir. Bu amaçla, numuneye bir atom genişliğinde odaklanmış bir elektron ışını gönderilir ve burada isabet eden atom daha sonra farklı bir konuma sıçraması için tetiklenir. Atomun sıçraması açı ve konumdan etkilenebileceğinden, elektron ışını bir ipucu ile karşılaştırılabilir. Teorik bir model kullanarak, bilim adamları bir atomun sıçramadan sonra nerede olacağını tahmin edebilirler.
Yeni teknolojiyi test etmek için, bilim adamları esas olarak bir grafen tabakasında bulunan fosfor atomlarını kullandılar. Fosfor atomları genellikle işlemciler gibi silikon çiplerde doping atomları olarak kullanılır. Katkı atomları, başlangıç malzemelerinin optik ve elektronik özelliklerini değiştirerek, malzemede istenen değişikliklere neden olmak için atomların yeni konumunun tahmin edilmesini sağlar.
Suso’ya göre, “elektronik kontroller ve yapay zeka kullanılarak, atomlar mikrosaniye aralığında, yani şu anda mekanik sondalarla mümkün olandan çok daha hızlı bir şekilde manipüle edilebilir.”
İki boyutlu malzemeler üzerindeki etki
Viyanalı bilim adamlarının yayınına paralel olarak, uluslararası bir bilim insanı ekibi, Nature Reviews Physics dergisinde böyle bir elektron ışınının çeşitli iki boyutlu malzemeler üzerindeki etkilerini ele alan bir çalışma yayınladı. Susi’ye göre, “elektron-madde etkileşiminin daha iyi anlaşılması, genellikle çok sayıda farklı malzeme için geçerli olan modellerin geliştirilmesine yardımcı olmalıdır.” Bu şekilde, bilim adamları atomların dizilişini başka malzemelerde kullanılabilir hale getirmek istiyorlar Zaten test edilmiş olan grafen.