美國科學家對於電子如何在奈米級的金屬線中傳輸，有了重大的發現。他們發現在奈米結構中，電子推動原子的力量遠比預期還要大，這一點或許可用來改進下一代奈米電子元件。

當電子元件越來越小之際，研究人員首當其衝需要知道電流如何在微小電路中流動。特別是在奈米結構中，原子的電遷移(electromigration)將會影響其電性，甚至使元件失效。不過換個角度看，原子的移動也能用來製造其他微小結構。

馬里蘭大學的Ellen Williams與其同事首先在直徑約2-50 nm的銀奈米線上製造一系列不同的奈米結構，例如島狀或是接階梯結構。接著，他們使用掃描式穿隧電子顯微鏡(STM)來觀察電流通過奈米線時，結構如何移動或變形。研究人員驚訝地發現，改變電流的方向可以使結構來回地移動。

馬里蘭團隊表示，在奈米結構中，電荷載子推動原子的力量比以往認知的還要大上約20倍左右。這種強大的「電遷移力」(electromigration force)可以用來有計畫地移動奈米元件中的原子，或許可應用於自組成奈米線，例如製造一種藉由交流電來周期性改變結構的元件，未來還可能用來操控奈米機械。

不只如此，研究團隊還發現在單原子台階邊緣添加諸如碳60等「抽離電子的結構」(electron-withdrawing structure)或缺陷，可以大幅降低電遷移力。原因是樣品中的大部分原子結構允許電子輕易穿過，但缺陷卻會因很強的散射效應而使電子慢下來。

研究團隊目前正在研究置於石墨片(graphene)上的奈米結構中的類似效應，例如在石墨片上製造缺陷，並在上面沉積會造成散射的原子，他們預期當電流通過石墨片時，會看到原子移動以及局部電阻的現象發生。詳見近期的Science | DOI: 10.1126/science.1186648。