Akademik

"Квантовый загон" - нанообъект, представляющий собой двумерную фигуру (окружность, эллипс, квадрат, треугольник и т.д.), образованную атомами адсорбата на атомарно чистой поверхности монокристалла металла путем атомных манипуляций с помощью сканирующей туннельной микроскопии.

В 1993 году Д. Эйглер (D. Eigler) с сотрудниками продемонстрировал наиболее яркий пример формирования нанообъектов с помощью атомных манипуляций методом сканирующей туннельной микроскопии (СТМ), создав так называемый "квантовый загон" - окружность радиусом 7,1 нм, выстроенную из 48 атомов железа на поверхности меди (рис.1). Квантовый загон действует как двумерная яма цилиндрической формы для электронов поверхностных состояний. Круговые волны, видимые на СТМ-изображении внутри "загона", - это стоячие волны электронной плотности, существование которых предсказывает решение уравнения Шредингера для этих граничных условий. Была показана возможность формирования квантовых загонов различной формы (треугольной, прямоугольной, шестиугольной и т.д.). C помощью квантового загона эллиптической формы, сформированном атомами кобальта на поверхности меди, был продемонстрирован эффект «квантового миража»: когда в один из фокусов эллипса помещен атом кобальта, то в другом фокусе на картине СТМ появляется его мнимое изображение. Более того, электронные свойства двумерного электронного газа вблизи обоих фокусов оказываются аналогичными, хотя атом кобальта присутствует только в одном фокусе.