Новости химической науки > Молекулы – вид вблизи

Швейцарские исследователи разработали похожий на камертон прибор, измеряющий атомные силы, который может отобразить положение каждого атома в молекуле. Исследователям удалось получить более четкую «фотографию» молекулы, чем было возможно ранее.

Шаростержневая модель (сверху) и изображение пентацена, полученное NC-AFM (снизу). (Рисунок из Science, 2009, DOI: 10.1126/science.1176210)

Лео Гросс (Leo Gross) смог получить изображение всех атомов пентацена с помощью бесконтактного атомно-силового микроскопа [non-contact atomic force microscopy (NC-AFM)].

Щуп NC-AFM связан с очень небольшим «камертоном», амплитуда которого колебаний которого меньше диаметра атома (от 0,2 до 0,5 Ангстрема). При сближении щупа с поверхностью частота колебания изменяется из-за 'взаимодействия щупа с поверхностью.

Исследователи смогли прикрепить к окончанию щупа атомно-силового микроскопа молекулу моноксида углерода и удержать его там на все время получения изображения, что позволило существенно увеличить разрешение полученного образа.

Как можно понять по названию, при использовании метода NC-AFM отсутствует прямой физический контакт между щупом микроскопа и молекулой, изображение которого получают. Ранее при использовании подобной методики следователи сталкивались с тем, что щупы могли случайно задеть изучаемую молекулу и «стащить» ее с поверхности. Молекула СО не взаимодействует с молекулой пентацена, поэтому такой подход позволяет получить изображение с большим разрешением.

Исследователи использовали новую методику на пентацене, расположенном как на проводящей (медь) и непроводящей (хлорид натрия) поверхности. «Фотографии пентацена на фоне меди» оказались несколько более четкими, чем «фотографии пентацена на фоне хлорида натрия», поскольку молекула пентацена прочнее связывается с поверхностью меди, что позволяет щупу атомно-силового микроскопа приблизиться к молекуле ближе. Тем не менее, заявляет Гросс, изучение молекулы пентацена на диэлектрике более важно, так как именно на основе таких систем (сопряженная молекула – изолирующая подложка) может строиться молекулярная электроника.

Источник: Science, 2009, DOI: 10.1126/science.1176210

метки статьи: #аналитическая химия, #физическая химия, #химия поверхности