畢竟，底部可能還有更多空間。
1959年，物理學家理查德·費曼在美國物理學會的一次會議上發表了著名的演講，題為“底部還有很大的空間”。 這是一項推動微型化邊界的邀請，是對奈米技術的號召，許多物理學家都非常有效地響應了這一號召。 但自他提出挑戰50多年後（pdf），研究人員已經開始遇到一些可能減緩裝置不斷微型化程序的障礙。 也許在不久的將來，這些障礙可能會威脅到摩爾定律，該定律描述了半導體行業數十年來在更小、更快、更便宜的電路方面穩步發展。
一個問題是，當導線縮小到只有奈米級直徑時，它們的電阻率往往會增加，從而限制了它們作為電流載體的用途。 現在，一個研究團隊已經表明，透過將矽中的單個原子串聯起來，有可能製造出在可想象的最小尺度上具有低電阻率的奈米線。
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來自澳大利亞新南威爾士大學 (U.N.S.W.) 和墨爾本大學以及印第安納州普渡大學的研究小組用磷原子鏈構建了他們的導線。 這些導線，在1月6日出版的《科學》雜誌上描述，寬度小至四個原子（約1.5奈米），高度為一個原子。 每根導線都是透過使用顯微技術以光刻方式在矽樣品上寫入線條，然後在該線條上沉積磷來製備的。 透過將磷原子緊密堆積並將奈米線包裹在矽中，研究人員能夠在不犧牲導電性的情況下縮小尺寸，至少在低溫下是這樣。
U.N.S.W. 物理學家兼研究合著者米歇爾·西蒙斯說：“人們通常發現，在低於約10奈米時，這些[矽]導線中的電阻率呈指數級增長。” 但這似乎不是新導線的問題。 “當我們改變導線的寬度時，電阻率保持不變，”她說。
磷通常被引入矽中，因為每個磷原子都會向矽晶體提供一個電子，從而促進導電，甚至可以作為量子計算方案中的位元。 但是，這些傳導電子很容易被剝奪職責，尤其是在微小的導線中，導線的暴露表面與其體積相比很大。 透過將奈米線完全包裹在矽中，西蒙斯和她的同事們使傳導電子更能抵抗外部影響。 西蒙斯說：“這使導線遠離表面和其他介面。” “這使電子保持導電狀態，而不會被其他介面纏住。”
德國哈勒馬克斯·普朗克微觀結構物理研究所的研究員沃爾克·施密特說，在如此細小的導線中演示電傳輸“是一項了不起的成就”。 “並且能夠透過這種理論上與微電子相容的方法制造出如此尺寸的金屬導線，對於矽基電子產品來說可能是一條潛在的有趣途徑。”
研究人員表示，這些導線的載流能力與銅相當，這表明該技術可能有助於微晶片隨著時間的推移繼續穩定縮小尺寸。 坦佩亞利桑那州立大學的電氣工程師大衛·費裡在《科學》雜誌上對這項研究的評論中寫道，這項新發現甚至可能延長摩爾定律的壽命。
但不要期望在您下次購買的小工具中找到原子級奈米線。 該技術仍處於早期階段，導線形成需要使用掃描隧道顯微鏡進行原子級光刻。 西蒙斯說：“目前，它還不是一種與工業相容的工具。”