(a) Esquema de las medidas de conductancia en función del desplazamiento de la punta Δz. (b) Trazos de conductancia medidos en la parte superior (negro), puente (verde), hcp (rojo), y sitios fcc (azul) en una superficie plana de Pb (111), que se obtuvieron de cada 10 puntos marcados en la imagen STM insertada (1.2 × 1.2nm2, VS =3,8 mV, It =30nA) y promediado. El panel derecho es un zoom del área punteada en el panel izquierdo. También se trazan las 100 trazas (grises) tomadas en la imagen insertada. Los círculos etiquetados como "Cr" y "Br" indican las regiones en las que se produce el cruce y la ramificación de las trazas de conductancia, respectivamente. Crédito:arXiv:1504.05494 [cond-mat.mes-hall]
(Phys.org) —Un par de investigadores de la Universidad de Tokio ha encontrado una manera de mejorar la tecnología del microscopio de túnel de barrido (STM) donde ahora es posible medir la conductancia eléctrica en sitios individuales en y entre átomos individuales. En su artículo publicado en Cartas de revisión física , Howon Kim y Yukio Hasegawa describen los cambios que hicieron y lo que encontraron con el dispositivo recientemente mejorado.
Un STM puede generar imágenes de materiales a escala atómica utilizando una aguja con una punta tan afilada que en realidad tiene un tamaño de solo un átomo. Para hacer imágenes mide los electrones que saltan desde la punta hasta un material en estudio. Menos conocida es la capacidad de usar una punta STM para tocar materiales en estudio, para mover átomos o medir la conductancia de un material a escala atómica, debido al enlace que se produce entre la punta y los átomos de la superficie de otro material. Pero la técnica de tocar ha tenido algunos problemas, puede causar un movimiento inadvertido de átomos o dejar pedazos de material de tamaño nanométrico, ambos pueden contaminar una muestra. En este nuevo esfuerzo, el dúo de investigadores encontró una manera de estabilizar la punta para que no ocurra ningún problema.
Su enfoque fue usar plomo, tanto como consejo para el STM como como material en estudio. También encontraron una forma de reducir el ruido electrónico y la vibración mecánica; esa combinación les permitió medir la conductancia de diferentes áreas en un solo átomo, por primera vez. También permitió medir la conductancia extraordinariamente cerca de los átomos y en los espacios, o agujeros que se crean cuando dos átomos se tocan entre sí.
Al usar su nuevo y mejorado STM, los investigadores encontraron una capacitancia más alta encima de un átomo que entre ellos, al estudiar desde una distancia muy cercana. Cuando permitieron que la punta tocara la superficie, las cosas cambiaron sin embargo, se encontró que la conductancia era mayor en los agujeros, pero variaba según la configuración. Por ejemplo, era mayor al medir un agujero donde se juntaban tres átomos, que cuando eran solo dos. Creen que las diferencias están relacionadas con el enlace químico que se produce.
A continuación, los dos investigadores planean usar su STM modificado para investigar los pares de Cooper en el plomo que se ha enfriado lo suficiente como para hacer que se convierta en un superconductor.
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