MANIPULACIÓN ATÓMICA
Desde principios de los 90, cuando el equipo de IBM construyó el logo de la empresa utilizando átomos Xe, se han realizado muchos experimentos de vanguardia en estructuras construidas átomo por átomo. En ELECMI-LMA, los investigadores pueden experimentar en al campo de la ingeniería a escala atómica, creando estructuras de modelos artificiales que no pueden estudiarse por otros medios. En el JT-STM, las características clave del SP-STM y de resolución energética sub-meV, se combinan con la posibilidad de crear muestras posicionando átomos y moléculas con la punta STM casi a voluntad. De esta manera, innumerables modelos académicos pueden materializarse en el mundo real. Aquí puede encontrar algunos ejemplos de lo que se puede hacer:
- El Panel A muestra una cadena de átomos de Co espaciados cada 0,6 nm, que es el primer conjunto finito de impurezas magnéticas en el régimen de red de Kondo jamás construido.
- El corral cuántico del panel B se construyó con átomos de Ag extraídos del sustrato y espaciados cada 0,9 nm. En el centro se encuentra un solo átomo de Fe, cuyas propiedades magnéticas están controladas por la interferencia de los electrones libres atrapados dentro del corral (oscilaciones verdosas).
- Los procesos de manipulación se pueden realizar conservando la sensibilidad de espín en la punta del STM. El panel C muestra la construcción de una cadena de átomos de Co (espaciado 0,6 nm) sobre una monocapa antiferromagnética de Mn en W(110), utilizando una punta recubierta de Fe. El patrón rayado en la superficie de Mn corresponde a filas alternas de átomos spin-arriba y spin-bajo. La apariencia diferente de los átomos de Co se debe a los orbitales atómicos los estados spin-up son principalmente de carácter orbital s y pz (por lo tanto tienen forma redonda en vista plana), mientras que los estados spin-down son principalmente orbitales de tipo dxz (por lo tanto, tienen apariencia de doble lóbulo).
- Nuestra experiencia en manipulación va más allá de mover átomos individuales sobre superficies metálicas. También podemos recolocar con precisión sobre la superficie estructuras más grandes como nanografenos, moléculas individuales o complejos de coordinación. El panel D muestra la extracción de un tetrámero coordinado individual de una isla autoensamblada. El tetrámero consta de 4 moléculas de diciano-diariletileno (esquema molecular superpuesto) y un átomo de Mn (círculo blanco). En nuestras instalaciones, los investigadores también pueden beneficiarse de estrategias recientemente implementadas para la manipulación atómica en superficies aislantes como MgO, Cu2N y NaCl.
