Группа исследователей Университета Аалто изготовили искусственные материалы с заданными электронными свойствами.
При перемещении отдельных атомов под микроскопом, ученые под руководствомРоберта Дроста смогли создать атомные решетки с заранее заданной электрической реакцией. Возможность точно расположить атомы на образце приближает создание «дизайнерских квантовых материалов» на один шаг ближе к реальности, отметили авторы. При расположении атомов в решетке, становится возможным спроектировать электронные свойства материала через атомную структуру.
Работая при температуре в четыре градуса по Кельвину, Дрост с коллегами использовали сканирующий туннельный микроскоп для организации вакансий в одном слое атомов хлора, нанесенных на кристалл меди. «Соответствие между атомной структурой и электронными свойствами происходит в реальных материалах, но здесь мы имеем полный контроль над структурой. В принципе, мы могли бы назначить любые электронные свойства и реализовать это экспериментально», говорит Дрост.
Используя свой атомный метод сборки, исследовательская группа продемонстрировала полный контроль над созданием двух реальных структур с экзотическими электронными свойствами. При этом, подход не ограничивается хлором, который выбрали исследователи для этого эксперимента. Тот же метод может быть применен во многих хорошо известных системах и может быть адаптирован к мезоскопическим системам, таким как квантовые точки, которые управляются посредством литографических процессов. «Есть много интересных теоретических предложений, которые не существуют в реальных материалах. Это наш шанс проверить эти идеи экспериментально», объясняет соавтор разработки Теему Оянен.