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Marzo 2019 - SPOSTARE UN SINGOLO ELETTRONE? ORA È POSSIBILE

Ogni volta che spazzoliamo i capelli, centinaia di trilioni di elettroni saltano dai capelli alla spazzola. Queste particelle sono così piccole e sensibili che è quasi impossibile gestirle individualmente, ma, in un recente studio, un team di scienziati canadesi ha trovato un modo per farlo usando un microscopio a forza atomica (AFM, dall’inglese Atomic Force Microscope).

L’AFM è uno strumento comunemente usato dagli scienziati per visualizzare cose che sono troppo piccole per essere viste dai microscopi ottici. Il suo principio di funzionamento è stato paragonato alle dita di una mano che sfregano contro una superficie incisa con caratteri in Braille, con la differenza che il "dito" dello strumento è una punta superfina di pochi nanometri (cioè pochi miliardesimi di metro).

Ma anche una punta così microscopica è ancora troppo grande per spostare direttamente un elettrone – sarebbe come cercare di smuovere un granello di polvere usando la cima di un obelisco. Gli scienziati hanno quindi pensato a un metodo indiretto. Hanno avvicinato la punta dell’AFM fino a un nanometro da un atomo di silicio, una distanza sufficientemente ridotta da far cambiare all'atomo il suo orientamento grazie alle cosiddette forze di Van der Waals, una sorta di interazione elettrostatica debole a corto raggio. Questa nuova configurazione atomica ha indotto un singolo elettrone – proveniente dalla punta dell’AFM o da altrove, non è importante saperlo – a saltare in cima all'atomo di silicio riorientato. L’obiettivo, seppur indirettamente, è stato raggiunto: il singolo elettrone è stato spostato.

Questo nuovo approccio alla manipolazione dei singoli elettroni, puramente meccanico e in grado di posizionare le particelle spostate per un lasso di tempo di alcuni secondi, potrebbe trovare applicazioni nella futura elettronica su scala nanometrica.