Впервые получено изображение электронных зарядов молекулы

Исследователи впервые продемонстрировали изображения "распределения зарядов" в отдельно взятой молекуле, формируемого в ходе своеобразных "танцев" электронов.

Заряды отдельных атомов уже были измерены ранее, но заснять танец внутри сложной молекулы - задача значительно более сложная.

Это первое в истории подобное достижение прольет свет на целую плеяду процессов "переноса зарядов", которые широко распространены в нашем мире.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.

Эта работа была проделана группой из IBM Research Zurich, которая специализируется на исследовании мира в чрезвычайно малом масштабе атомов и молекул.

Та же команда ранее уже замеряла заряд отдельных атомов, а также получила первое изображение отдельной молекулы, и в каком-то смысле, это новое исследование является комбинацией их двух предыдущих достижений.

Но в этот раз был применен другой подход, который называется "метод зонда Кельвина". Это разновидность атомно-силовой микроскопии, с помощью которой было получено первое изображение молекулы в 2009 году.

Для этого применяется крошечная планка, длина которой составляет всего одну миллиардную метра и с острым наконечником величиной в одну маленькую молекулу. С помощью этой планки или кронштейн, которая держится под небольшим напряжением, была просканирована Х-образная молекула нафталоцианина.

По мере того, как заряженный наконечник встречает заряды в нафталоцианине, кронштейн начинает качаться. По характеру раскачиваний можно определить точное местонахождение электронов.

В комбинации с другими техниками, данный подход позволит пролить свет на мир в наномасштабе, что открывает многообещающие перспективы не только для фундаментальной науки, но и в сфере практического применения в тех отраслях, которые основаны на поведении электричества в таких малых масштабах.

"Теперь появилась возможность проводить исследования на уровне отдельной молекулы, и видеть, как перераспределяется заряд в ходе образования индивидуальных химических связей между атомами и молекулами на поверхности", - сказал ведущий автор исследования, Фабиан Мохн. "Это важно, поскольку мы стремимся создать устройства размером с атом и молекулу".

Оригинал (на англ. языке): Bbc

• Ученые обнаружили скрытый квантовый мир внутри кобальта
• В Помпеях у жертвы извержения Везувия нашли набор врача
• Биоразнообразие суши растёт вместе с лесным покровом в сельскохозяйственных ландшафтах
• Крупнейшие засухи связаны с упадком древней цивилизации долины Инда
• Полярные сияния смогут увидеть жители 15 штатов США уже этой ночью
• Робот «Лэсси» открыл тысячи гнёзд рыб под антарктическим льдом
• Учёные раскрыли, что происходит под загадочным вулканом Олдоиньо-Ленгаи в Танзании
• Исследование «Глобальное бремя болезней»: смертность в мире снижается, но среди молодежи — растет, а неравенство в здравоохранении усиливается