Des chercheurs de l »Université de l »Alberta et de l »Institut national de nanotechnologie au Canada ont créé l »objet le plus pointu jamais fabriqué. Le nouvel objet nano est une aiguille de tungstène se rétrécissant à peu près à l’épaisseur d’un seul atome. Cette percée pourrait aider à améliorer les futurs microscopes à effet tunnel à balayage.
L’aiguille, fabriquée par Moh’d Rezeq dans le groupe dirigé par le professeur Robert Wolkow à l’Université de l’Alberta et à l’Institut national de nanotechnologie, était au départ beaucoup plus floue. L’aiguille a été exposée à une atmosphère d’azote pur qui l’a rendue de plus en plus fine. Le tungstène est chimiquement très réactif et l’azote est utilisé pour rendre la surface du tungstène rugueuse. Mais à la pointe, où le champ électrique créé par l’application d’une tension au tungstène est à son maximum, les molécules de N2 sont chassées. Ce processus atteint une condition d’équilibre dans laquelle le point est très net.
De plus, le N2 présent près de la pointe aide à stabiliser le tungstène contre une dégradation chimique ultérieure. En effet, l’aiguille résultante est stable jusqu’à des températures de 900 degrés Celsius même après 24 heures d’exposition à l’air.
Les pointes de sonde utilisées dans les microscopes à effet tunnel à balayage (STM), même si elles produisent des images à résolution atomique d’atomes assis sur la couche supérieure d’un matériau solide, ne sont pas elles-mêmes minces atomiquement. Au contraire, leur rayon de courbure en bas est typiquement de 10 nm ou plus.
Selon Wolkow, bien qu’une pointe plus étroite soit utile dans la construction de tableaux STM (vous pouvez emballer plus de pointes dans une petite zone; et un large éventail pourrait même permettre des films de mouvements atomiques) la résolution spatiale ne s’améliorera pas ainsi. Le véritable avantage des pointes de tungstène pointues, croit-il, sera d’aussi superbes émetteurs d’électrons. Étant si minces, ils émettraient des électrons dans un flux lumineux, étroit et stable.
L’image montre une image au microscope ionique de champ (FIM) d’une aiguille de tungstène très nette. Les petites caractéristiques rondes sur l’image sont des atomes individuels. Les traits allongés de couleur plus claire sont des traces capturées lors du déplacement des atomes pendant le processus d’imagerie (environ 1 seconde).
Plus d’informations peuvent être trouvées sur le site Web de l’Institut américain de physique.
