Вперше отримано зображення розподілу зарядів всередині окремої молекули

Дослідники вперше продемонстрували зображення "розподілу зарядів" в окремо взятій молекулі, що формується у ході своєрідних "танців" електронів.

Заряди окремих атомів науковцям вже вдавалось виміряти раніше, але отримати зображення розподілу зарядів всередині складної молекули – завдання більш складне.

Це перше в історії подібне досягнення проллє світло на цілу плеяду процесів "переносу зарядів", які широко поширені у нашому світі.

Дослідження було опубліковане у журналі Nature Nanotechnology.

Ця робота була виконана групою з IBM Research Zurich, що спеціалізується на дослідженні світу у надзвичайно малому масштабі атомів і молекул.

Ця ж команда раніше вже виміряла заряд окремих атомів, а також одержала перше зображення окремої молекули, і, в якомусь сенсі, це нове дослідження є комбінацією їх двох попередніх досягнень.

Але цього разу був застосований інший підхід, який називається "методом зонда Кельвіна". Це різновид атомно-силової мікроскопії, з допомогою якого було отримано перше зображення молекули у 2009 році.

Для цього застосовується мініатюрна планка, довжина якої складає всього одну мільярдну метра з гострим наконечником завбільшки як одна маленька молекула (у даному випадку використовувалась молекула CO – монооксид вуглецю). З допомогою цієї планки або кронштейну, що тримається під невеликою напругою, була просканована Х-подібна молекула нафталоціаніну.

Як тільки заряджений наконечник зустрічає заряди у молекулі нафталоціаніну, кронштейн починає гойдатися. По характеру розгойдувань можна визначити точне місцезнаходження електронів.

У комбінації з іншими техніками даний підхід дозволить пролити світло на світ у наномасштабі, що відкриває великі перспективи не тільки для фундаментальної науки, але й у сфері практичного застосування у тих галузях, які засновані на поведінці електрики у настільки малих масштабах.

"Тепер з'явилася можливість проводити дослідження на рівні окремої молекули, і бачити, як перерозподіляється заряд у ході утворення індивідуальних хімічних зв'язків між атомами і молекулами на поверхні", – говорить провідний автор дослідження, Фабіан Мохн. "Це важливо, оскільки у майбутньому ми прагнемо створити пристрої, які матимуть розмір атома чи молекули".

За матеріалами: http://infonova.org.ua/science/