Mit einem speziellen Rastertunnel-Elektronenmikroskop gelang es Forschern vom National Institute of Standards and Technology (NIST) in Gaithersburg, USA, nun erstmals, ein Kobalt-Atom in einem einfachen Molekül hin und her zu schieben. Dieses Handwerkszeug könnte Wissenschaftlern künftig helfen, atomare Bausteine in Nanometer – das ist der Millionste Teil eines Millimeters – kleinen Strukturen zu handhaben, um damit eine neue Klasse von elektronischen oder magnetischen Geräten herzustellen, meint Joseph Stroscio, der die Arbeitsgruppe anführte. Angepeilt werden beispielsweise kleinste Schalter auf Basis einzelner Atome.

Mit ihrem Rastertunnel-Elektronenmikroskop konnten die amerikanischen Experimentatoren die atomare Struktur ihrer Probe nicht nur ausmessen. Sie haben sie damit vorher sogar aufgebaut und konnten sie zudem mit Elektronen beschießen. Das Forscherteam untersuchte Ketten bestehend aus zwei bis fünf Kupferatomen, an deren einem Ende ein Kobalt-Atom saß. Die Ketten platzierten die Wissenschaftler auf die Oberfläche eines Kupferkristalls.

Je höher der Stromfluss der Elektronen zwischen der Spitze des Rastertunnel- Elektronenmikroskops und der Probe war, desto schneller hüpfte das unter Beschuss genommene Kobalt-Atom zwischen zwei Positionen hin und her. Je länger die am Kobalt-Atom befindliche Kette aus Kupfer-Atomen aber war, desto weniger war das Kobalt-Atom geneigt, sich vom Platz zu bewegen.

Die Forscher vermuten deshalb, dass sich die Dynamik eines künftigen atomaren Schalters durch diese Maßnahme regeln ließe. Zudem stellten die Experimentatoren fest, dass sich das Kobalt-Atom besonders leicht verschieben lässt, wenn es nicht genau von den Elektronen getroffen wird, sondern wenn man seitlich davon zielt.