ExperimentalIn all our experiments

Experimental
In all our experiments we used self-built, versatile STM’s
capable of operation between 8 and 300 K. A detailed
description of the first self-built instrument can be found in
Ref. [4]. As substrates for our manipulation experiments we
used the closely packed (111) and the regularly stepped
(211) surfaces of Cu, which consists of (111)-nanofacets
separated by (100)-steps of monoatomic height. The
crystals were prepared in UHV by several cycles of
sputtering with Ne-ions and annealing at about 700 K. Very
low coverages of gaseous adsorbates were prepared by
dosing through a very fine hole to the sample located in the
STM in the first system and in a separate preparation
chamber in the newer setup. Metals were evaporated from
Knudsen cells in analogous ways.In Fig. 2 we contrast our early (1994) ability [5] to create
artificial structures with the present state of the art.
Whereas the letters "F" and "U", which constitute the logo
of our university suffer from small irregularities, the symbol
"2000" heralding the beginning of the new millenium is
perfect on atomic scale. In both cases CO molecules were
manipulated laterally on Cu(211), whereby for the ‘2000’a
total of 47 molecules was necessary to build up the
structure. Our early experiment was performed at 40 K,
where thermal agitation of the weakly chemisorbed CO
forces the experimentalist to fight continuously against
entropy, and the recent work was done at 15 K, where the molecules are frozen in to a sufficient degree, so that
precise working is possible with a rather large number of
particles and the artificial structure remains stable. An
impression concerning different stages of the buildup work
of an artificial structure like the ‘2000’ is given in Fig. 3. After having successfully manipulated small molecules like
CO and C
2H4, we also proved manipulation of atoms such as
Pb and Cu, whereby increasing forces (as measured
qualitatively by the decreasing tunneling resistance) had to
be applied in the respective order. With still increasing
forces, we showed on Cu(211) that it is also possible to
release native substrate atoms from sixfold coordinated
kink sites (Fig. 4a-c) and even from sevenfold co-ordinated
regular step-edge sites (Fig. 4d-f). This important result opens the way for structuring the surface itself with the
promising prospect that also deeper lying substrate layers
may be included in the build-up of artificial prototype
structures. We could also show that vacancies at step
edges of regularly stepped surfaces like Cu(211) can be
„healed up“ by manipulating single atoms into the edges An important example of an application of the ability to
release substrate atoms from their surrounding neighbours
by lateral manipulation concerns analytical chemistry on
atomic scale: Deposition of Pb at room temperature onto
Cu(211) leads to a regular overlay consisting of rows along
the intrinsic step edges with a periodicity of 3 copper
nearest neighbor distances. As it was not clear whether
these rows consisted of Pb atoms alone or whether surface
alloying had taken place, we removed from the end of a row
one atom after another to an adjacent substrate area not
covered by foreign atoms, where we could identify them as
alternating Pb and Cu atoms; thus, a PbCu surface alloy forms at elevated temperatures. This proves that the
technique of working into the substrate in an atom by atom
manner can be used for chemical analysis on atomic scale.
The structure presented in Fig. 5 shows the formation of a
quantum corral by lateral manipulation of Ag atoms on a
Ag(111) surface, similar to the ones first created in Eigler’s
group. The atoms have been positioned in a circular
geometry with a diameter of 22nm. The electrons in the
surface state are scattered by the Ag atoms resulting in a
circular interference pattern. The observed standing wave
pattern becomes highly sensitive to the phase relaxation
length of the electrons if the diameter of the corral is of
comparable size [7,8]. In this context these corrals may be
thought of as nanoscale quantum laboratories.

Kết quả (Việt) 1:

Thử nghiệmTrong tất cả các thí nghiệm của chúng tôi, chúng tôi sử dụng tự xây dựng, linh hoạt STMcó khả năng hoạt động giữa 8 và 300 K. Một chi tiếtMô tả về công cụ xây dựng tự đầu tiên có thể được tìm thấy trongREF. [4]. Như chất nền cho thao tác của chúng tôi thử nghiệm chúng tôisử dụng chặt chẽ đóng gói (111) và thường xuyên bướccác bề mặt (211) của Cu, bao gồm (111)-nanofacetstách ra bởi (100)-bước chiều cao monoatomic. Cáctinh thể được chuẩn bị trong UHV bởi một vài chu kỳ củatạo với Ne-ion và làm cho deo lúc khoảng 700 K. Verythấp chi phí thanh khí adsorbates đã được chuẩn bị bởidùng thuốc thông qua một lỗ rất tốt để mẫu nằm ở cácSTM trong hệ thống đầu tiên và một để chuẩn bị riêng biệtPhòng trong các thiết lập mới hơn. Kim loại được bốc hơi từKnudsen các tế bào theo cách tương tự. Trong hình 2 chúng tôi ngược lại khả năng đầu (1994) [5] để tạo racấu trúc nhân tạo với nhà nước hiện nay của nghệ thuật.Trong khi các chữ cái "F" và "U", chiếm biểu tượngĐại học của chúng tôi bị bất thường nhỏ, biểu tượng"2000" báo sự khởi đầu của Thiên niên kỷ mới làhoàn hảo trên nguyên tử quy mô. Trong cả hai trường hợp CO phân tử đãchế tác ngang trên Cu(211), theo đó cho '2000' mộtTổng cộng 47 phân tử là cần thiết để xây dựng cáccấu trúc. Chúng tôi thử nghiệm sớm được thực hiện tại 40 K,nơi các kích động nhiệt của các yếu chemisorbed COexperimentalist để chiến đấu liên tục chống lại các lực lượngdữ liệu ngẫu nhiên, và tác phẩm gần đây đã được thực hiện tại 15 K, nơi mà các phân tử được đông lạnh trong một mức độ đủ, đểlàm việc chính xác có thể với một số lượng khá lớnhạt và cấu trúc nhân tạo vẫn ổn định. MộtẤn tượng liên quan đến các giai đoạn khác nhau của tác phẩm tích tụmột cấu trúc nhân tạo giống như '2000' được đưa ra trong hình 3. Sau khi thành công có thao túng các phân tử nhỏ giống nhưCO và C2H 4, chúng tôi cũng đã chứng minh các thao tác của các nguyên tử ví dụ nhưPB và Cu, theo đó tăng lực lượng (như đochất lượng do giảm sức đề kháng chui hầm)được áp dụng theo thứ tự tương ứng. Với vẫn tănglực lượng, chúng tôi cho thấy trên Cu(211) rằng nó cũng có thểphát hành bản địa chất nền nguyên tử từ sixfold phối hợpkink trang web (hình 4a-c) và thậm chí từ sevenfold lược coCác trang web thường xuyên bước-cạnh (hình 4d-f). Kết quả quan trọng này mở đường cho cơ cấu mặt chính nó với cáchứa hẹn khách hàng tiềm năng đó cũng sâu nằm đến lớp bề mặtcó thể được bao gồm trong xây dựng nhân tạo nguyên mẫucấu trúc. Chúng tôi cũng có thể hiển thị các vị trí tại bướccạnh của bề mặt thường xuyên bước như Cu(211) có thể"chữa lành lên" bởi thao tác nguyên tử duy nhất vào các cạnh một ví dụ quan trọng của một ứng dụng của khả năngphát hành bề mặt nguyên tử từ hàng xóm của họ xung quanhbởi thao tác bên mối quan tâm phân tích hóa học trênnguyên tử quy mô: lắng đọng của Pb ở nhiệt độ phòng lênCu(211) dẫn đến một lớp phủ thường xuyên bao gồm hàng dọc theocác cạnh nội tại bước với một tính chu kỳ 3 đồnghàng xóm gần nhất khoảng cách. Như nó đã không rõ ràng cho dùCác dòng bao gồm Pb nguyên tử một mình hoặc cho dù bề mặtKim đã diễn ra, chúng tôi loại bỏ từ đầu của một hàngmột nguyên tử khác đến một khu vực liền kề bề mặt khôngbao phủ bằng nước ngoài các nguyên tử, nơi chúng tôi có thể xác định chúng như làxen kẽ Pb và Cu nguyên tử; Vì vậy, một bề mặt PbCu hợp kim hình thức ở nhiệt độ cao. Điều này chứng minh rằng cáccác kỹ thuật làm việc vào bề mặt trong một nguyên tử của nguyên tửcách có thể được sử dụng cho các phân tích hóa học trên nguyên tử quy mô.Cấu trúc trình bày trong hình 5 cho thấy sự hình thành của mộtlượng tử corral bởi các thao tác bên của Ag nguyên tử trên mộtAG(111) bề mặt, tương tự với những lần đầu tiên tạo ra trong Eigler củaNhóm. Các nguyên tử đã được vị trí trong một vòng trònhình học với đường kính của 22nm. Các điện tử trong cácnhà nước bề mặt bị tán xạ bởi các nguyên tử Ag, dẫn đến mộtMô hình tròn can thiệp. Làn sóng đứng quan sátMô hình trở nên rất nhạy cảm với sự thư giãn giai đoạnchiều dài của các điện tử nếu là đường kính của corralso sánh kích thước [7,8]. Trong bối cảnh này những corrals có thểdùng như nano lượng tử phòng thí nghiệm.

Kết quả (Việt) 2:

Experimental
Trong tất cả các thí nghiệm của chúng tôi, chúng tôi sử dụng tự xây dựng, linh hoạt của STM
có khả năng hoạt động giữa 8 và 300 K. Một chi tiết
có thể được tìm thấy mô tả của các nhạc cụ tự chế tạo đầu tiên trong
Ref. [4]. Làm chất nền cho các thí nghiệm thao tác của chúng tôi, chúng tôi
sử dụng các đóng gói chặt chẽ (111) và thường xuyên bước
(211) bề mặt của Cu, trong đó bao gồm (111) -nanofacets
phân cách bằng (100) -steps chiều cao monoatomic. Các
tinh thể đã được chuẩn bị trong UHV bởi một số chu kỳ của
phương pháp phún xạ với Ne-ion và ủ khoảng 700 K. Rất
coverages thấp adsorbates khí đã được chuẩn bị bằng cách
định lượng thông qua một lỗ rất tốt để các mẫu nằm trong
STM trong hệ thống đầu tiên và trong một sự chuẩn bị riêng
buồng trong các thiết lập mới. Kim loại đã bốc hơi từ
các tế bào tương tự trong Knudsen ways.In hình. 2 chúng tôi phản sớm (1994) khả năng của chúng tôi [5] để tạo ra
các cấu trúc nhân tạo với trạng thái hiện tại của nghệ thuật.
Trong khi chữ "F" và "U", mà tạo thành logo
của trường đại học của chúng tôi bị bất thường nhỏ, biểu tượng
" 2000 "báo hiệu sự bắt đầu của thiên niên kỷ mới là
hoàn hảo trên quy mô nguyên tử. Trong cả hai trường hợp phân tử CO được
chế tác theo chiều ngang trên Cu (211), theo đó cho '2000'a
tổng cộng 47 phân tử là cần thiết để xây dựng các
cấu trúc. Thí nghiệm đầu chúng tôi được thực hiện tại 40 K,
nơi kích động nhiệt của CO yếu chemisorbed
buộc các nhà thực nghiệm để chiến đấu liên tục chống lại
entropy, và các nghiên cứu gần đây được thực hiện tại 15 K, nơi mà các phân tử được đông lạnh trong một mức độ đầy đủ, do đó
chính xác làm việc là có thể với một số lượng khá lớn các
hạt và cấu trúc nhân tạo vẫn ổn định. Một
ấn tượng liên quan đến giai đoạn khác nhau của việc tích tụ
của một cấu trúc nhân tạo như '2000' được đưa ra trong hình. 3. Sau khi đã chế tác thành công các phân tử nhỏ như
CO và C
2H4, chúng tôi cũng chứng minh các thao tác của các nguyên tử như
Pb, Cu, nhờ đó mà tăng lực (đo
chất lượng của các kháng đường hầm giảm) phải
được áp dụng theo thứ tự tương ứng. Với vẫn gia tăng
lực lượng, chúng tôi cho thấy trên Cu (211) mà nó cũng có thể
phát hành các nguyên tử bản địa chất nền từ phối hợp gấp sáu lần
các trang web xoắn (Hình. 4a-c) và thậm chí từ gấp bảy phối hợp
thường xuyên các trang web bước tiến (Hình 4d. f). Kết quả quan trọng này sẽ mở đường cho việc cơ cấu lại các bề mặt của nó với các
khách hàng tiềm năng đầy hứa hẹn mà cũng sâu sắc hơn nằm lớp chất nền
có thể được bao gồm trong các build-up của nguyên mẫu nhân tạo
cấu trúc. Chúng tôi cũng có thể cho thấy vị trí tuyển dụng ở bước
cạnh của bề mặt thường xuyên bước như Cu (211) có thể được
"chữa lành lên" bằng cách thao tác đơn nguyên tử vào các cạnh Một ví dụ quan trọng của một ứng dụng của khả năng
phát hành các nguyên tử bề mặt từ các nước láng giềng xung quanh họ
bằng phương thao tác liên quan đến hóa học phân tích về
quy mô nguyên tử: Sự lắng đọng của Pb ở nhiệt độ phòng lên
Cu (211) dẫn đến một lớp phủ thông thường bao gồm các hàng dọc theo
các bước cạnh nội tại với một chu kỳ của 3 đồng
khoảng cách hàng xóm gần nhất. Vì nó không rõ ràng là
những hàng này bao gồm các nguyên tử Pb mình hoặc cho dù bề mặt
hợp kim đã diễn ra, chúng tôi loại bỏ từ cuối của một hàng
một nguyên tử khác để có diện tích bề mặt tiếp giáp không
được bao phủ bởi các nguyên tử nước ngoài, nơi chúng ta có thể nhận ra chúng là
xen kẽ Pb và Cu nguyên tử; do đó, một hình thức hợp kim bề mặt PbCu ở nhiệt độ cao. Điều này chứng tỏ rằng các
kỹ thuật làm việc vào các chất nền trong một nguyên tử của nguyên tử
cách có thể được sử dụng để phân tích hóa học trên quy mô nguyên tử.
Các cấu trúc trình bày trong hình. 5 cho thấy sự hình thành của một
lượng tử nò sáo bằng thao tác bên trong nguyên tử Ag trên một
(111) bề mặt Ag, tương tự như những người đầu tiên tạo ra trong Eigler của
nhóm. Các nguyên tử đã được bố trí trong một vòng tròn
hình học với đường kính 22nm. Các electron trong
trạng thái bề mặt bị tán xạ bởi các nguyên tử Ag kết quả là một
hình ảnh giao thoa tròn. Các sóng đứng quan sát
mô hình trở nên rất nhạy cảm với các giai đoạn thư giãn
chiều dài của các electron nếu đường kính của nò sáo là các
kích thước tương đương [7,8]. Trong bối cảnh này, những chuồng có thể được
nghĩ đến các phòng thí nghiệm lượng tử nano.