Wissenschaftler des Züricher IBM-Forschungslabors und der Chalmers University of Technology in Göteborg haben erfolgreich den Ladungszustand einzelner Atome verändert. Die Fähigkeit, Elektronenladungen zu einem Atom hinzuzufügen oder wegzunehmen, ist ein Schritt in Richtung einer künftige Technologie, die auf atomarer Größenordnung arbeitet. Das Schalten zwischen verschiedenen Ladungszuständen einzelner Atome könnte beispielsweise die gezielte Steuerung chemischer Reaktionen sowie die Beeinflussung optischer oder magnetischer Eigenschaften ermöglichen.

Die IBM-Forscher Jascha Repp und Gerhard Meyer haben ein einzelnes Elektron zu einem individuellen Gold-Atom hinzugefügt und wieder entfernt, indem sie die Spitze eines so genannten Niedrigtemperatur-Rastertunnelmikroskops oberhalb des Atoms positionierten und einen Spannungspuls anlegten. Dieser Eingriff hat die Position des Gold-Atoms nicht verändert, das auf einer nur zwei Atomstärken dicken Natriumchlorid-Isolationsschicht auf einem Metalsubstrat aufgebracht war. Um die Ergebnisse der experimentellen Befunde zu interpretieren, haben Fredrik Olsson und Mats Persson von der Chalmers-Universität die jeweiligen Ladungszustände berechnet.