Hitachi schrijft vredesboodschap met zwavelatomen

Schrijven met atomen wordt steeds populairder. IBM was het eerst: in het najaar van 1989 schreven onderzoekers van de Amerikaanse computergigant de letters IBM in 35 xenonatomen op het oppervlakte van een nikkelkristal.

Het grote Japanse electronica- en computerconcern Hitachi heeft nu teruggeslagen met een langere en iets minder zelfingenomen boodschap: 'Peace 91', gevolgd door de initialen van het Hitachi Central Research Laboratory. De boodschap is aangebracht door het een voor een verwijderen van zwavelatomen uit het oppervlakte van een een molybdeendisulfide-kristal. Hitachi's letters zijn iets kleiner dan die van IBM, maar, belangrijker, ze kunnen bij kamertemperatuur worden geschreven. De IBM-letters werden aangebracht bij -263 C. (New Scientist 26 januari).

Het belang van de atoomschrijverij ligt vooral in het perspectief dat geboden wordt op opslag van data op zeer klein formaat. De af- en aanwezigheid van atomen op een oppervlak kan de enen en nullen van een digitale code representeren. Hitachi claimt dat met dit principe 1000 Megabit informatie opgeslagen kan worden op een oppervlakte van 0, 1 micrometer bij 0, 1 micrometer (een micrometer is een miljoenste meter). Duizend megabit vergt nu nog een computerschijf van 10 centimeter doorsnee.

Zowel IBM als Hitachi gebruikten een scanning tunneling microscope (STM) voor het schrijven van hun boodschappen. De STM is een instrument dat werkt met een zeer klein naaldje dat het oppervlak van een materiaal aftast. Het naaldje is aan zijn punt precies een atoom groot. Tussen het naaldje en het te onderzoeken materiaal wordt een elektrische spanning aangelegd. Er gaat dan een stroompje lopen dat varieert met de afstand tussen naaldje en oppervlak. Door het naaldje het oppervlak af te laten tasten en het tegelijkertijd zo op en neer te bewegen dat het stroompje constant blijft, kan een kaart van de oneffenheden van het oppervlak worden opgebouwd. De kaart heeft een zo groot oplossend vermogen dat forse atomen kunnen worden onderscheiden. Behalve voor het bekijken van individuele atomen kan de STM ook worden gebruikt om ze te manipuleren. IBM gebruikte de STM voor het oppakken en verslepen van de xenonatomen, Hitachi volgde een andere techniek. De Japanners brachten de tip van de STM zeer dichtbij een zwavelatoom en stuurden een krachtige stroompuls door de tip. De elektronen rond de kern van het atoom werden weggeduwd en de geioniseerde kern sprong weg.