世界最小の映画は原子を俳優として使う

IBM リサーチの科学者たちが、史上最小の映画としてギネス世界記録を獲得した。彼らは、銅の表面上で原子を一つずつ動かすストップモーション映画を作成したのだ。その結果、アトムという名の少年が一つの原子と友達になり、ダンスをしたり、キャッチボールをしたり、トランポリンでジャンプしたりする、素敵な物語が生まれた。

242フレームのフィルムを製作するために、主任研究者のアンドレアス・ハインリッヒ氏と彼のチームは、華氏マイナス450度に冷却された重さ2トンの走査型トンネル顕微鏡を使用し、原子を1億倍以上に拡大した。

走査トンネル顕微鏡は光学顕微鏡ではない。ロボットアームが小さな針（先端は原子1個）を銅の表面上で走査パターンに沿って動かす。「昔ながらのテレビブラウン管のように」とハインリッヒ氏は説明する。針は表面から一定の距離を保つようにプログラムされており、原子に遭遇すると針が引き上げられ、画像に突起ができる。原子を動かすには、研究者は針を下げて銅表面の新しい位置まで押したり引いたりする。

動画に映っているボールベアリングのような点は、実は 2 つの原子からできており、単一の一酸化炭素分子を形成しています。その周囲に現れる波紋は、超滑らかな銅の表面に閉じ込められた自由浮遊電子の結果です。「2 次元電子ガス表面を原子を動かして乱すと、波紋が見られます」とハインリッヒ氏は言います。「これらの電子は、ガス中の原子のように自由ですが、表面にくっついています。」

「少年と彼の原子」を制作するには、4 人の科学者が交代で 10 日間 18 時間働き、最終的に走査型トンネル顕微鏡で約 10,000 個の原子を動かしました。原子というキャラクターは、約 120 ～ 130 個の原子で構成されています。

昨年、同じIBM研究者グループは走査型トンネル顕微鏡を使用して、わずか12個の原子を使用してデータを保存する世界最小のメモリビットを作成しました。

IBM の舞台裏映像をご覧ください: