據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)、英國廣播公司5月1日?qǐng)?bào)道，IBM研究人員通過在銅表面上操縱單個(gè)原子創(chuàng)建了世界上最小的電影。這種首次達(dá)到原子尺度的精度之舉，已經(jīng)吉尼斯世界紀(jì)錄認(rèn)證。

      制作該電影采用的是1986年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的掃描隧道顯微鏡（STM）技術(shù)，即一種利用量子理論中的隧道效應(yīng)探測(cè)物質(zhì)表面結(jié)構(gòu)的儀器。作為一種掃描探針顯微術(shù)工具，STM可以讓科學(xué)家觀察和定位單個(gè)原子，具有比其同類原子力顯微鏡更高的分辨率。此外STM在低溫下可以利用探針尖端精確操縱原子，因此其在納米科技領(lǐng)域既是重要的測(cè)量工具又是加工工具。

      IBM的科學(xué)家一直支持開發(fā)一些可以探測(cè)原子和分子系統(tǒng)的技術(shù)，最近努力采用稱為原子力顯微鏡的相關(guān)機(jī)器顯示單分子圖片，甚至分子內(nèi)原子鍵的詳細(xì)圖像。

      該電影名為“男孩和他的原子”，具有242幀，時(shí)長(zhǎng)90秒，描繪了一個(gè)男孩與由單個(gè)原子制作的“球”一起跳舞和跳蹦床的情景。其本質(zhì)上是隨著給定的原子排列播放這種隧道電流效應(yīng)畫面。

      該裝置的工作原理是在整個(gè)樣品表面通過一個(gè)帶電的、尖銳的金屬針，當(dāng)針尖接近，電荷會(huì)在量子物理效應(yīng)即隧道效應(yīng)下“越過界”。使用STM微小的尖端上下左右移動(dòng)幾十個(gè)碳原子達(dá)到停格動(dòng)畫效果。這種方法可以將大約1000幀的電影在一根頭發(fā)上并列鋪滿，這是IBM基于單原子設(shè)計(jì)下一代數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案的一個(gè)樣板。

      位于美國加利福尼亞州IBM公司的主要研究者安德烈亞斯?海因里希解釋說：“針尖仿佛是我們的眼睛和雙手：感覺原子圖像的位置在哪里，然后靠近原子沿表面將其拖拽到新的位置。原子被移到新位置會(huì)靜止不動(dòng)，因?yàn)槠湎卤砻娴你~原子形成了化學(xué)鍵，讓我們?cè)谝粠z片上把原子排列成一個(gè)完整的圖像?！?/P>

      世界上最小的電影工作室是在高真空和零下268攝氏度相當(dāng)寒冷的溫度狀態(tài)下運(yùn)行操控的。研究人員很小心地在兩幀之間將周圍的原子移到新的位置，然后拍攝一張張圖片。這一視頻網(wǎng)頁花費(fèi)了IBM研究人員大約兩周零18小時(shí)的時(shí)間完成，體現(xiàn)了科學(xué)家在原子水平上控制物質(zhì)的能力增強(qiáng)，未來將用它作為創(chuàng)建數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的解決方案。

      2012早些時(shí)候，IBM研制出世界上最小的磁性存儲(chǔ)位，僅僅由12個(gè)原子組成。在大幅度降低了世界信息存儲(chǔ)技術(shù)所需原子數(shù)量的同時(shí)，亦叩響了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的原子大門。如果商業(yè)化，這種原子內(nèi)存有朝一日會(huì)把所有過去制作的電影存儲(chǔ)到一個(gè)指甲般大小的設(shè)備里。