In this paper, we present the controlled modulation of the intracell diffusion energy barrier of silver (Ag) monomers on the Si(111)-(7 × 7) substrate through voltage pulses. After the voltage pulse is performed, the diffusion energy barrier of Ag monomers on Si(111)-(7 × 7) could be locally increased. Such changes consequently enable us to gradually restrict the diffusion area of Ag monomers. It provides a way to control the diffusion behavior of single atoms or molecules by modulating the diffusion energy barrier through indirectly performing voltage pulse on the substrate.

1.
D. M.
Eigler
and
E. K.
Schweizer
,
Nature
344
,
524
(
1990
).
2.
O.
Custance
,
R.
Perez
, and
S.
Morita
,
Nat. Nanotechnol.
4
,
803
(
2009
).
3.
A. M.
Moore
and
P. S.
Weiss
,
Annu. Rev. Anal. Chem.
1
,
857
(
2008
).
4.
D. M.
Eigler
,
C. P.
Lutz
, and
W. E.
Rudge
,
Nature
352
,
600
(
1991
).
5.
J. A.
Stroscio
and
D. M.
Eigler
,
Science
254
,
1319
(
1991
).
6.
M. F.
Crommie
,
C. P.
Lutz
, and
D. M.
Eigler
,
Science
262
,
218
(
1993
).
7.
P.
Avouris
,
Acc. Chem. Res.
28
,
95
(
1995
).
8.
T. A.
Jung
,
R. R.
Schlittler
,
J. K.
Gimzewski
,
H.
Tang
, and
C.
Joachim
,
Science
271
,
181
(
1996
).
9.
L.
Bartels
,
G.
Meyer
, and
K. H.
Rieder
,
Phys. Rev. Lett.
79
,
697
(
1997
).
10.
J. K.
Gimzewski
and
C.
Joachim
,
Science
283
,
1683
(
1999
).
11.
H. C.
Manoharan
,
C. P.
Lutz
, and
D. M.
Eigler
,
Nature
403
,
512
(
2000
).
12.
S. W.
Hla
,
L.
Bartels
,
G.
Meyer
, and
K. H.
Rieder
,
Phys. Rev. Lett.
85
,
2777
(
2000
).
13.
A. J.
Heinrich
,
C. P.
Lutz
,
J. A.
Gupta
, and
D. M.
Eigler
,
Science
298
,
1381
(
2002
).
14.
Y.
Sugimoto
,
M.
Abe
,
S.
Hirayama
,
N.
Oyabu
,
O.
Custance
, and
S.
Morita
,
Nat. Mater.
4
,
156
(
2005
).
15.
S.
Kawai
and
H.
Kawakatsu
,
Appl. Phys. Lett.
89
,
023113
(
2006
).
16.
M.
Ternes
,
C. P.
Lutz
,
C. F.
Hirjibehedin
,
F. J.
Giessibl
, and
A. J.
Heinrich
,
Science
319
,
1066
(
2008
).
17.
Y.
Sugimoto
,
P.
Pou
,
O.
Custance
,
P.
Jelinek
,
M.
Abe
,
R.
Perez
, and
S.
Morita
,
Science
322
,
413
(
2008
).
18.
J.
Liu
,
C.
Li
,
X. Q.
Liu
,
Y.
Lu
,
F. F.
Xiang
,
X. L.
Qiao
,
Y. X.
Cai
,
Z. P.
Wang
,
S. Q.
Liu
, and
L.
Wang
,
ACS Nano
8
,
12734
(
2014
).
19.
Y.
Sugimoto
,
A.
Yurtsever
,
N.
Hirayama
,
M.
Abe
, and
S.
Morita
,
Nat. Commun.
5
,
4360
(
2014
).
21.
B. C.
Stipe
,
M. A.
Rezaei
, and
W.
Ho
,
Science
280
,
1732
(
1998
).
22.
T. W.
Fishlock
,
A.
Oral
,
R. G.
Egdell
, and
J. B.
Pethica
,
Nature
404
,
743
(
2000
).
23.
T.
Komeda
,
Y.
Kim
,
M.
Kawai
,
B. N. J.
Persson
, and
H.
Ueba
,
Science
295
,
2055
(
2002
).
24.
L.
Liu
,
S.
Liu
,
X.
Chen
,
C.
Li
,
J.
Ling
,
X.
Liu
,
Y.
Cai
, and
Li.
Wang
,
Sci. Rep.
3
,
3062
(
2013
).
25.
A.
Nickel
,
R.
Ohmann
,
J.
Meyer
,
M.
Grisolia
,
C.
Joachim
,
F.
Moresco
, and
G.
Cuniberti
,
ACS Nano
7
,
191
(
2013
).
26.
J. L.
Li
,
J. F.
Jia
,
X. J.
Liang
,
X.
Liu
,
J. Z.
Wang
,
Q. K.
Xue
,
Z. Q.
Li
,
J. S.
Tse
,
Z. Y.
Zhang
, and
S. B.
Zhang
,
Phys. Rev. Lett.
88
,
066101
(
2002
).
27.
J. F.
Jia
,
X.
Liu
,
J. Z.
Wang
,
J. L.
Li
,
X. S.
Wang
,
Q. K.
Xue
,
Z. Q.
Li
,
Z. Y.
Zhang
, and
S. B.
Zhang
,
Phys. Rev. B
66
,
165412
(
2002
).
28.
L.
Vitali
,
M. G.
Ramsey
, and
F. P.
Netzer
,
Phys. Rev. Lett.
83
,
316
(
1999
).
29.
J.
Myslivecek
,
P.
Sobotik
,
I.
Ost'adal
,
T.
Jarolimek
, and
P.
Smilauer
,
Phys. Rev. B
63
,
045403
(
2001
).
30.
P.
Kocan
,
P.
Sobotik
,
I.
Ost'adal
, and
M.
Kotrla
,
Surf. Sci.
566
,
216
(
2004
).
31.
K. D.
Wang
,
G.
Chen
,
C.
Zhang
,
M. M. T.
Loy
, and
X. D.
Xiao
,
Phys. Rev. Lett.
101
,
266107
(
2008
).
32.
K.
Takayanagi
,
Y.
Tanishiro
,
S.
Takahashi
, and
M.
Takahashi
,
Surf. Sci.
164
,
367
(
1985
).
33.
K.
Cho
and
E.
Kaxiras
,
Europhys. Lett.
39
,
287
(
1997
).
34.
C.
Zhang
,
G.
Chen
,
K. D.
Wang
,
H. W.
Yang
,
T.
Su
,
C. T.
Chan
,
M. M. T.
Loy
, and
X. D.
Xiao
,
Phys. Rev. Lett.
94
,
176104
(
2005
).
35.
G.
Chen
,
X. D.
Xiao
,
Y.
Kawazoe
,
X. G.
Gong
, and
C. T.
Chan
,
Phys. Rev. B
79
,
115301
(
2009
).
36.
F. F.
Ming
,
K. D.
Wang
,
X. Q.
Zhang
,
J. P.
Liu
,
A. D.
Zhao
,
J. L.
Yang
, and
X. D.
Xiao
,
J. Phys. Chem. C
115
,
3847
(
2011
).
37.
I.
Ost'adal
,
P.
Kocan
,
P.
Sobotik
, and
J.
Pudl
,
Phys. Rev. Lett.
95
,
146101
(
2005
).
38.
T.
Jarolimek
,
J.
Myslivecek
,
P.
Sobotik
, and
I.
Ost'adal
,
Surf. Sci.
482
,
386
(
2001
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.