A világon először fényképezték le, hogyan áll össze egy molekula

A Science-ben publikált új kutatási eredményekért ugyanaz a Leo Gross által vezetett kutatócsoport felelős, akik júliusban sikeresen mérték meg egy atom töltését. Mindkét eredményhez egy ún. atomerő-mikroszkóp (AFM, atomic force microscope) segítségével jutottak. A készülék hasonlít egy hangolóvillához, amelynek egyik ága nagyon közel van a vizsgálandó mintához. Amíg a villa remeg, addig a mintához közelebb eső ág remegési frekvenciája azzal arányban változik, hogy milyen közel van a vizsgálandó anyaghoz. Ha összehasonlítjuk a két vibráló hangvilla-ág frekvenciáját, megtudhatjuk, milyen közel van az ág a mintához, ezzel pedig effektíve fel tudjuk térképezni a mintát. (Magát a készüléket vákuumban, nagyon alacsony hőmérsékleten kell tartani.)

© IBM

A mérések során azonban problémát jelenthet, hogy mivel a hangvilla ágának nincs megfelelően kialakított vége, ezért a feltérképezések során nem ad éles képet. A kutatók ezt áthidalandó egy szénmonoxid-molekulát helyeztek el szándékosan a hangvilla végére, így pontosabb képet kaptak a vizsgálati anyagról, egy pentacén-molekuláról - a képeken nem csupán a szénatomok közti kapcsolatok különíthetőek el, hanem a molekula szélén a hidrogénatomok felé irányuló kémiai kötések is jól látszanak. A megoldás egyetlen hátulütője csak az, hogy ugyan az atomokat összekapcsoló erőket képes megmutatni, de nem lehet vele megkülönböztetni a különböző atomokat - a kutatók jelenleg olyan megoldásokon dolgoznak, amelyekkel az egyes atomok típusát is pontosan megállapíthatjuk.