Tài liệu Các phân tử lộ diện huy hoàng trước kính hiển vi

Các nhà vật lí ở Thụy Sĩ và Hà Lan vừa thiết kế ra một dạng kính hiển vi lực nguyên tử (AFM) mới có khả năng tiết lộ nhân dạng của từng nguyên tử một trong một phân tử, lần đầu tiên. Kết quả này là một bước đột phát quan trọng trong lĩnh vực kính hiển vi mặt và có thể mang lại những kiến thức quan trọng về các phản ứng hóa học cũng như sự phát triển của các dụng cụ electron độc thân, theo như lời các nhà nghiên cứu.


Cấu trúc tinh tế bên trong của một phân tử pentacene được chụp ảnh với một kính hiển vi lực nguyên tử. Đây là lần đầu tiên các nhà khoa học thu được một độ phân giải làm hé lộ cấu trúc hóa học của một phân tử. Hình dạng lục giác của năm vòng cacbon trong phân tử pentacene được phân giải rõ ràng. Thậm chí vị trí của các nguyên tử hydro xung quanh các vòng benzen có thể suy luận ra từ bức ảnh (Ảnh: IBM Research, Zurich)


AFM – được phát minh ra cách nay chừng 20 năm – cho các nhà khoa học cái nhìn tốt nhất trong việc khảo sát các nguyên tử trên bề mặt của chất cách điện lẫn chất dẫn điện. Quá trình cơ bản là quét một đầu kim loại nhọn qua một mẫu vật để tạo ra hình ảnh dựa trên sự cân bằng của những lực nhỏ xíu giữa đầu nhọn và mẫu. Những cải tiến kĩ thuật liên tục đã cho phép các nhà nghiên cứu nhìn vào các bề mặt một cách chi tiết chưa có tiền lệ, trong đó có một đột phá hồi năm 2007 khi các nhà nghiên cứu lần đầu tiên làm chủ được việc phân giải các nguyên tử cô lập trên bề mặt của một chất.