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. . | 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 Anh 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. Tập trung vào vấn đề Tuy nhiên để cải tiến AFM đến những độ phân giải ngày càng cao hơn các nhà nghiên cứu cần phải di chuyển đầu nhọn của kính trong vòng 1nm của mẫu và ở cự li này một số thách thức kĩ thuật đã phát sinh. Vấn đề chính là nguy cơ đầu nhọn bị dịch chuyển sang bên hoặc thậm chí bị hấp thu bởi mẫu do lực tương tác van der Waals - lực hút tĩnh điện yếu giữa các nguyên tử hay phân tử gần kề nhau phát sinh do các thăng giáng vị trí electron của chúng. Ngoài ra khi đầu dò tiến gần hơn đến mẫu thì điều còn quan trọng
