Wissenschaftlern des IBM-Forschungslabors in Zürich sowie an der Göteborger Chalmers-Universität - die Kooperation erfolgte unter anderem im Rahmen des AMMIST-Netzwerks ("Atomic and Molecular Manipulation as a new Tool for Science and Technology") der EU - ist es einer Mitteilung zufolge gelungen, den Ladungszustand eines einzelnen Atoms gezielt zu verändern. Big Blue wertet dies als bedeutenden Schritt auf dem Weg zur Entwicklung von Bauelementen auf atomarer Skala. Mit der neuen Technik ließen sich die chemische Reaktionsfähigkeit, die optischen Eigenschaften sowie das magnetische Moment von Atomen beherrschen.

Details der Experimente finden sich in der heute erschienen Ausgabe des Fachmagazins "Nature". Die IBM-Wissenschaftler Jascha Repp und Gerhard Meyer positionierten demnach die Spitze eines Rastertunnel-Mikroskops exakt über einem Goldatom, das sich auf einer extrem dünnen isolierenden Schicht aus zwei Atomlagen Kochsalz befand, und legten eine definierte Spannung an. Als Substrat für den NaCl-Isolator diente eine Kupferschicht. Auf das Goldatom wurde auf diese Weise ein Atom übertragen und wieder entfernt, dabei waren beide Ladungszustände stabil.

"Unsere Resultate sind nicht nur für die Physik, sondern auch für die Chemie von Bedeutung", erklärt Repp. "Mögliche Anwendungen reichen von der Katalyse über nichtflüchtige Speichermedien bis hin zu Quanten-Informationstechnik." "Man könnte so zum Beispiel eine nichtflüchtige Speicherzelle mit den kleinstmöglichen Abmessungen herstellen", ergänzt Rolf Allenspach, Manager für die Physik von Nanosystemen im Züricher IBM-Labor. "Mittels Speichereinheiten in atomarem Maßstab ließe sich die Dichte eines Speichers mindestens um den Faktor Zehntausend erhöhen." (tc)