नए आईबीएम माइक्रोस्कोप अणु में अंतर-बंध को दर्शाता है

ज्यूरिख में आईबीएम रिसर्च ने उन चित्रों को प्रकाशित किया है जो एक स्कैनिंग परमाणु बल माइक्रोस्कोप (एएफएम) का उपयोग करके उत्पन्न किए गए हैं। छवियों में, गोलाकार सी ₆₀ अणु में व्यक्तिगत कार्बन परमाणुओं को प्रतिष्ठित किया जा सकता है। यहां तक ​​कि परमाणुओं के बीच रासायनिक बंधन भी दिखाई देते हैं, यानी इलेक्ट्रानिक बादलों ("स्मरेड" इलेक्ट्रॉनों, श्रोएन्गारेडिंगर्स शब्दावली में)।

2009 में, यह आईबीएम वैज्ञानिकों का यह समूह था, जिसने पहली बार एक एकल अणु की एक तस्वीर प्राप्त की थी: पांच बेंजीन के छल्ले के एक पेंटासीन अणु की यह ऐतिहासिक तस्वीर। अल्ट्राहिग वैक्यूम में उस तस्वीर को 5 ° K पर लिया गया था।



अब, वैज्ञानिकों ने एएफएम के संकल्प में काफी वृद्धि की है, हालांकि यह एक ही सिद्धांत पर काम करता है। एक अलग कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) अणु AFM सेंसिंग हेड के अंत में रखा जाता है, जो स्कैब सतह के ऊपर स्थित होता है। "विदेशी" परमाणुओं के पास पहुंचने पर, हमारा अणु आकर्षक शक्तियों का अनुभव करता है और थोड़ा-सा परिवर्तन करके स्वयं के आकार को बदल देता है।



आयाम में परिवर्तन को मापने, AFM स्कैन सतह की एक छवि को 3 पिकोमीटर (3 × 10 ^-12 मीटर) के एक अविश्वसनीय रिज़ॉल्यूशन के साथ खींचता है, जो कार्बन परमाणु के व्यास के 1/100 से थोड़ा अधिक है। "फोटोग्राफ" में नीला और हरा रंग एक सम्मेलन है।

माइक्रोस्कोप का ऐसा उच्च रिज़ॉल्यूशन अद्भुत संभावनाओं को खोलता है: हम अपनी आँखों से देख सकते हैं कि आणविक स्तर पर रासायनिक प्रतिक्रियाएं कैसे होती हैं, और ग्राफीन जैसे अद्वितीय गुणों वाली सामग्री की संरचना का बेहतर अध्ययन भी करती हैं। यह सैद्धांतिक रूप से ज्ञात था कि ग्रेफीन और अन्य पदार्थों में कार्बन परमाणु एक दूसरे से अलग-अलग दूरी पर होते हैं और बंधन ताकत में भिन्न होते हैं: यदि एक ही ग्राफीन में वे मजबूत होते हैं, तो अणुओं में, सुगंधित हाइड्रोकार्बन के लिए, बंधन बहुत कमजोर होते हैं, हालांकि परमाणु जाली समान हेक्सागोनल है के रूप में। अब हम अपने लिए यह अंतर देख सकते हैं।



आणविक संरचना का एक बेहतर अध्ययन नई सामग्री के अध्ययन को आगे बढ़ाएगा और अधिक कुशल कार्बनिक फोटो, जैविक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (ओएलईडी) और अन्य सामग्री बनाएगा।

आईबीएम रिसर्च के नतीजे साइंस जर्नल में प्रकाशित हुए हैं।