یک تیم تحقیقات بین‌المللی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری موفق به ارائه روشی برای تعیین دقیق موقعیت اتم شدند. با این روش می‌توان دستکاری اتمی را با دقت بالا انجام داد.
روشی برای تعیین موقعیت دقیق اتم‌ها با استفاده از TEM
محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) با همکاری چند دانشگاه دیگر روشی برای دستکاری اتم ارائه کردند. با این روش می‌توان موقعیت اتم‌ها را با استفاده از تابش الکترون متمرکز مشخص و تغییر داد. این روش برای تعیین جهت‌گیری پیوندها نیز قابل استفاده است. یافته‌های این پروژه می‌تواند در حوزه ادوات محاسبات کوانتومی و حسگرها استفاده شود و همچنین عصر تازه‌ای در حوزه مهندسی اتمی ایجاد کند.
نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان “Engineering single-atom dynamics with electron irradiation” در نشریه Science Advances به چاپ رسیده است.
جو لی می‌گوید: «ما از ابزارهای بسیاری در فناوری‌نانو استفاده می‌کنیم. هدف این است که بتوانیم صدها اتم را دستکاری و کنترل کنیم.»
پیش از این برای دستکاری اتم‌های منفرد از میکروسکوپ تونل‌زنی روبشی استفاده می‌شد که روشی بسیار آهسته است. در این روش جدید، محققان برای دستکاری اتم‌ها از پرتو الکترونی در میکروسکوپ الکترونی عبوری روبشی استفاده کردند که با استفاده از لنزهای مغناطیسی کار می‌کند و نیاز به هیچ قطعه مکانیکی ندارد. بنابراین، روش بسیار سریع‌تر بوده و کاربردهای عملی بیشتری دارد.
محققان با استفاده از هوش مصنوعی و کنترل الکترونیکی موفق به دستکاری اتمی در مقیاس میکروثانیه‌ای شدند. این مقیاس چند ده برابر سریع‌تر از روش‌های پیمایش مکانیکی است. همچنین امکان استفاده از چند پرتو الکترونی به‌صورت هم‌زمان وجود دارد. این روش پارادایم جدیدی در دستکاری اتمی است.»
تراشه‌های کامپیوتری با دوپ‌کردن بلور سیلیکون با دیگر اتم‌ها ساخته می‌شوند. در حال حاضر روشی برای کنترل دلیل این اتم‌ها وجود ندارد اما با این روش جدید می‌توان موقعیت دقیق اتم‌ها را مشخص کرد. با استفاده از تابش الکترونی می‌توان یک اتم را از موقعیتی جدا و یا اتمی را به موقعیت موردنظر وارد کرد. هرچند دستکاری اتم‌ها معمولا براساس احتمالات بوده و صددرصد نیست اما تعیین تغییر موقعیت آن‌ها می‌تواند به بهبود پیکربندی محصولات در مقیاس اتمی کمک کند.
