p Cientistas do Reino Unido foram os pioneiros em uma nova maneira de manipular vários milhares de átomos de uma vez, pavimentando o caminho para a construção de dispositivos eletrônicos em nanoescala com mais rapidez e facilidade em temperatura ambiente. p Em 1992, a primeira estrutura atômica feita pelo homem foi criada usando um microscópio de tunelamento de varredura (STM) para deslocar gentilmente átomos individuais em um pequeno logotipo em escala nanométrica para a IBM.

p Contudo, usando este método, os átomos devem ser colocados um a um, tornando o processo muito demorado, mesmo com os microscópios mais avançados levando muitas horas para posicionar apenas alguns átomos.

p Em contraste, a nova técnica desenvolvida pela University of Bath em colaboração com a University of Birmingham, é capaz de mover milhares de átomos simultaneamente, mas com precisão semelhante.

p Em seu novo método, a ponta do STM injeta elétrons em uma superfície decorada com moléculas de benzeno. Os elétrons podem viajar através da superfície algumas dezenas de nanômetros até encontrar uma das moléculas de benzeno assentadas na superfície, o que faz com que o benzeno voe para a fase gasosa.

p Comparando cuidadosamente a posição atômica precisa das moléculas de benzeno antes e depois das injeções de elétrons, a equipe foi capaz de observar diretamente como os elétrons de alta energia ou "quentes" se comportam em temperatura ambiente pela primeira vez.

p Elétrons quentes

p Elétrons quentes podem vazar dos transistores de silício e podem limitar a miniaturização de circuitos de computador. Eles também desempenham um papel crítico na transformação de energia de luz em eletricidade em fotovoltaicos.

p Suas descobertas, publicado no jornal Nature Communications mostram que, em vez de se mover em linhas retas, como previsto, eles batem como uma bola em uma máquina de pinball.

p Dr. Peter Sloan, do Departamento de Física da University of Bath, explicou:"Os elétrons quentes são importantes em muitos processos, mas são realmente difíceis de observar devido à sua curta vida útil, geralmente um milionésimo de um bilionésimo de segundo.

p "Ficamos surpresos ao descobrir que os elétrons quentes não viajam em linha reta, mas, em vez disso, se comportem como se fossem uma bola em uma máquina de bolinhas, difundindo-se pela superfície.

p "Isso confirma que a teoria de Einstein do movimento browniano dos elétrons em semicondutores funciona até mesmo em nanoescala. Uma descoberta que você simplesmente não pode observar com os experimentos" normais "de baixa temperatura.

p "Nossas descobertas nos ajudam a entender a física fundamental subjacente ao comportamento dos elétrons quentes e ajudarão a pavimentar o caminho para a construção de novos dispositivos de nanotecnologia com precisão atômica."

p O professor Richard Palmer, da Universidade de Birmingham, comentou:"O programa Birmingham-Bath está nos fornecendo novos olhos para visualizar processos eletrônicos muito rápidos e, portanto, é relevante não apenas para a eletrônica e a computação, mas também para melhorar o desempenho das células solares projetadas para capturar fontes renováveis energia.

p "É ótimo ver as universidades britânicas colaborando tão intimamente."