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IBM拍摄全球首张单分子“透视”照片

CNET科技资讯网时间2009-08-31作者:Skyangeles来源: 驱动之家
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  IBM公司日前宣布,其瑞士苏黎世实验室的科学家们已经使用非接触式原子力显微镜,拍摄出了全球第一张单个分子的“解剖学”照片,即分子的化学结构透视照片。此项研究成果拓展了在最小尺度上应用分子和原子的可能性,将对纳米技术领域发展产生深远影响。

  在此次实验中,被“拍照”的分子为五苯,由22个碳原子和14个氢原子组成,总长度为1.4纳米,其中两颗碳原子之间的距离不过0.14纳米,还不足一粒沙子直径的百万分之一。

  研究者们为了给它拍摄透视照片,使用的非接触式原子力显微镜实际上是顶端为金属原子的超细“探针”,在距离被测分子0.5纳米的上空,通过测量样本原子与探针顶端金属原子之间的作用力,描绘出样本的原子结构。为避免空气分子四处游荡影响成像,拍摄过程是在极稀薄的近真空环境和摄氏零下268度的超低温度下进行的。尽管如此,在整个实验长达20个小时的采样过程中,由于探针和被测分子实在过于靠近,原子间作用力仍然相当容易让被测分子结构重组,或是被吸附在探针上。

  有关此项成果的论文已经被发表在8月28日号的《科学》杂志上。参与该研究的IBM苏黎世实验室科学家Gerhard Meyer表示:“虽然这种比喻并不准确,但想象一下医生用X光透视人体骨骼和组织一样,我们就是在用原子力显微镜透视单个分子的原子结构。这种尖端扫描技术在制造功能复杂的显微结构原型,并研究其原子量级上的电子结构和化学成分的应用中,具有惊人的潜力。”

探针与被测分子之间作用力的三维图表

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