Фізики вперше побачили танці електронів в молекулі
Вперше ученим вдалося сфотографувати "танці електронів усередині молекули. Розгледіти "об'єкти" на мікрорівні дослідникам допомогла комбінація декількох методів зйомки, пише BBC News.
Революційний прорив здійснили фахівці швейцарського дослідницького підрозділу IBM (IBM Research Zurich), які раніше створили найменшу у світі запам'ятовуючий пристрій і кращий транзистор з нанотрубки.
Заряди окремих атомів вчені розгледіли давно, проте зафіксувати "танці" електронів у складній молекулі не представлялося можливим. Щоб дослідити мікросвіт, вчені використовували скануючу мікроскопію поверхневого потенціалу (KPFM).
Це одна з різновидів атомно-силової мікроскопії, яка дозволила вперше побачити "анатомію" молекули в 2009 році.
У першому експерименті мініатюрний зонд (консоль) проходив по поверхні X-подібної молекули нафталоцианина. (Вона використовується інженерами IBM як одномолекулярный логічний вентиль.) Прикладене напруга змушувало важіль, натыкающийся на заряди, коливатися. Зчитуючи ці параметри, вчені дізналися розташування електронів в молекулі.
У другому експерименті напруга, прикладена безпосередньо до молекулі, змусило два центральних атома водню молекули помінятися місцями (з одного кінця X в протилежний). Інженери зафіксували і це переміщення.
Дослідники сподіваються, що нова технологія допоможе розібратися в перенесення зарядів, що відбуваються практично у всіх природних процесах. Всі деталі дослідження розповідає стаття, що з'явилася у відкритому доступі в журналі Nature Nanotechnology.
"Тепер ми маємо можливість дослідити розподіл зарядів на рівні окремих молекул, наприклад, коли формуються хімічні зв'язки. Це дуже важливо, так як ми створюємо устрою атомного і молекулярного рівня", — розповідає провідний автор дослідження Фабіан Мон (Fabian Mohn).