Nanophysik: Nur ein Atom dick

Das schärfste von Menschenhand gefertigte Objekt ist eine Wolframnadel kanadischer Physiker, die sich auf die Dicke eines Atoms verjüngt. Die spitze Nadel könnte nach Meinung der Wissenschaftler um Robert Wolkow von der Universität von Alberta in Edmonton nicht nur für schnellere Rastertunnelmikroskope dienen, sondern auch als Quelle heller und unerreicht scharfer Elektronenstrahlen.

Die Physiker, die ihre Entwicklung im Fachblatt "Journal of Chemical Physics" (Bd. 124) vorstellen, begannen mit einer viel stumpferen Wolframnadel mit einer etwa zehn Nanometer dicken Spitze, wie sie in Tunnelmikroskopen üblich ist. Daran legten sie eine elektrische Spannung und setzten sie einer reinen Stickstoffatmosphäre aus. In dieser Umgebung raut der Stickstoff das chemisch sehr aktive Wolfram schnell auf. An der rasch verdampfenden Spitze jedoch, wo das durch die Spannung aufgebaute elektrische Feld am stärksten ist, werden die Stickstoffmoleküle abgestoßen. In diesem Prozess stellt sich ein Gleichgewicht ein, bei dem die Spitze sehr dünn wird.